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八角形FPSO串靠外输系统耦合动力响应分析
| 论文题名： | 八角形FPSO串靠外输系统耦合动力响应分析 |
| 关键词： | 浮式生产储油船;串靠外输形式;水动力特性;穿梭油轮;碰撞风险 |
| 摘要： | 新型的FPSO结构形式是当前海洋工程界的研究热点之一。针对南海边际油田的开发，研究对象新型八角形FPSO，其具有结构建造方便、耐波性能优越等技术优势。本文考虑八角形FPSO采用串靠外输的形式，基于100m和300m两种不同工作水深，计算分析FPSO与穿梭油轮的水动力特性，研究工作具有较重要的理论与工程意义。 本文以三维势流理论为基础，利用AQWA软件，建立由八角形FPSO及其系泊系统、穿梭油轮、连接大缆、限位拖轮等组成的浮式多体耦合系统模型。计算分析八角形FPSO和穿梭油轮的一阶波浪载荷传递函数、附加质量系数与辐射阻尼系数、二阶波浪载荷传递函数等。基于弹性悬链线理论，计算不同水深下的FPSO系泊系统的刚度特性。考虑不同的海况及环境载荷方向，计算分析多浮体耦合系统的动力响应，得到了多浮体耦合系统的FPSO的运动响应、穿梭油轮的运动响应以及大缆的动态张力。分析了整个系统主外输工况下的可靠性、主外输方向的适应性以及不同外输位置的系统影响等。为优化串靠外输的系泊系统参数，分析了大缆长度对于油轮运动和外输载荷的影响。此外，本文根据大量时域分析的结果，通过极值理论拟合，分析了油轮纵荡运动过程碰撞风险发生的可能性。 本文研究结果，给出了多浮体耦合动力响应特性，以及外输系统不同参数对于浮体运动及大缆张力的影响规律，得到了串靠外输系统南海环境下的允许外输临界海况条件，预报了不同海况下穿梭油轮与八角形FPSO发生碰撞的概率，这些结论对于八角形FPSO外输系统的设计具有重要参考价值。 |
| 作者： | 陈勃任 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 唐友刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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