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铺管船运动响应分析及系泊系统研究
| 论文题名： | 铺管船运动响应分析及系泊系统研究 |
| 关键词： | 铺管船;锚泊定位;运动响应;系泊系统;水动力性能 |
| 摘要： | 为了最大程度提高船舶的利用率，本文以一艘设计铺设管线水深为40m的锚泊定位铺管船为研究对象，它成功完成铜鼓航道管道铺设项目后，为了对其重复使用，研究其是否满足更深水域的作业能力，本文分析了该铺管船在东海海域提升铺管作业水深时的锚泊能力，具体的研究工作如下: (1)以三维无航速频域范围内的势流理论为基础，计算了铺管船的附加质量，势流阻尼等水动力参数，得到船体六个自由度运动响应的RAO，以及对应的一阶二阶波浪力传递函数，以及对铺管船运动响应的短期统计和短期预报的计算。 (2)建立船铺管船系泊系统模型，分析了铺管船系泊系统性能，首先计算了六个自由度运动的衰减曲线，考虑了不同波浪入射方向时铺管船的运动和锚链张力的时历曲线，讨论不同的系泊布置方案，不同缆绳长度对系泊系统性能的影响，计算了不同海况下铺管船系泊系统的性能，得到允许的最大海况。 (3)计算托管架的存在对船体水动力性能的影响，船体运动对管道受力的影响，船体及系泊系统受到不同环境方向下管道及不同管道悬垂段长度，管道上端张应力的影响。 主要得到的结论有以下几点: (1)船体频域范围内垂向运动固有周期为7.5s（垂荡），6.3s（横摇），11.2s（纵摇）;短期预报统计最大值垂荡为0.28m，横摇3.5°，纵摇0.15°。 (2)纵荡、横荡和首摇运动以低频能量为主，垂荡、横摇和纵摇运动以波频能量为主，锚链受到的张力低频部分为主。不同的系泊布置方式下船体运动响应幅值不同，铺管船作业的最大海况波高要小于2.5m，要避免遭遇横浪方向的工况。 (3)船体的平移运动对管道受力影响作用要远远大于船体摇荡所引起的管道受力变化，管道的增加与否对船体的运动及锚链张力产生了较大的影响，不同环境入射方向管道对船体系泊系统引起不同程度影响，且管道悬垂段的不同长度对铺管船纵荡运动和锚链张力产生较大的影响。管道上端张力主要是改变了船体的纵荡方向的平衡位置，并且对锚链张力的影响作用较大。 |
| 作者： | 王玉红 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 张兆德 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江海洋大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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