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近海风电设备安装船的耐波性研究
| 论文题名： | 近海风电设备安装船的耐波性研究 |
| 关键词： | 风电设备安装船;工作状态;运动特性;底部砰击载荷 |
| 摘要： | 自航自升式风电设备安装船是目前近海风电场建设的首选装备，其功能齐全，能够适应海上风机安装的各种需求。基于风电设备安装船的独特外形特点和多样化工作状态，为了研发这种新的船型，有必要针对船体在波浪中的运动、触底、砰击等若干关键技术进行研究。 本文对风电设备安装船的运动特性和底部砰击载荷进行了计算分析。首先，基于AQWA软件建立风电设备安装船在复杂波浪载荷作用下运动响应的理论预报方法，对比该船型的水池试验数据，验证了理论预报方法的准确性。然后，通过数值计算研究了航速、水深和粘性阻尼等参数对风电船运动响应幅值算子的影响。最后，建立了不同工况下风电船的水动力计算模型。 在此基础上，风电安装船在近场迁移时，由于波浪的作用，船体可能发生触底。本文以风电船运动响应时域计算结果来确定风电船避免发生触底的最小安全作业水深。风电船在插桩/拔桩状态下，由于船体的运动，桩腿底部可能与海底发生冲击，冲击载荷与船体运动相关的参数为max(θ/T)，通过计算不同波浪入射角下的横摇和纵摇RAO，结合波浪谱进行谱分析，预报了θ/T的在不同波浪入射角下的设计极值。 此外，为了分析具有特殊船型的近海风电设备安装船在航行状态下的底部砰击问题，本文提出了一种适用于风电设备安装船的底部砰击载荷计算流程。其中，基于波浪势流理论计算有航速船舶在波浪中的运动响应，利用多项式拟合典型剖面在入水前后时刻的垂向速度时间历程曲线，基于计算流体力学理论计算二维船型剖面入水砰击载荷。然后，针对计算流程中的关键环节进行实验数据对比分析，验证了船舶运动响应和二维剖面入水算法的准确性。最后，根据本文计算方法对近海风电设备安装船的底部砰击特性进行研究。 |
| 作者： | 李阔鹏 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 刘刚;王文华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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