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单点系泊的漂浮式波浪发电平台运动特性研究
| 论文题名： | 单点系泊的漂浮式波浪发电平台运动特性研究 |
| 关键词： | 海洋开发;单点系泊;波浪发电平台;锚链系统;运动载荷;环境适应性 |
| 摘要： | 单点系泊系统在海岛建设、海洋开发、海洋农业生产等领域都发挥着重要的作用。为确保单点系泊系统在不同海洋环境载荷下具有高度的可靠性和良好的环境适应性，以及平台上设备的正常运行及工作人员的安全，准确模拟单点系泊系统在不同环境载荷作用下平台的运动特性显得十分重要。 本文参考DNV海上浮式平台设计的相关规范，对系泊状态下波浪发电平台-缆索-浮筒-锚链组成的耦合系统作为一个整体在风、浪、流等海洋环境载荷下平台的稳定性进行研究，论文主要研究的内容包括以下四个方面: (1)基于势流理论、控制方程和边界条件建立了“波浪发电平台-缆索-浮筒-锚链-锚”相互耦合作用下的数学模型。将两个相互作用的浮体运动进行分解，再由速度势积分求出每个浮体的绕射势和辐射势，得到漂浮式波浪发电平台系泊系统总体运动方程。 (2)应用几何非线性有限元方法对锚链系统进行动力分析。通过算例验证了该方法能正确得出系泊锚链的运动状态，同时对不同主控参数下系泊锚链的受力及位置进行分析，最后对系泊锚链的非线性动力响应进行规律总结。 (3)运用水动力软件AQWA对规则波作用下单点系泊的漂浮式波浪发电平台与系泊浮筒相连接的系泊锚链进行耦合分析。分析了规则波况下波浪发电平台随波浪频率变化的附加质量力、辐射阻尼力和六自由度响应RAO值，以及环境载荷入射角与系泊锚链倾角的变化对发电平台运动特性的影响。将仿真结果与已有的实验数据进行验证，说明了仿真结果能在较大程度上反映实验结果，具有可行性。 (4)分析了随机海浪、风、流等海洋环境下单点系泊的漂浮式波浪发电平台及其系泊缆索在极限海况下运动情况，分析谱峰因子对发电平台的影响，风、浪、流共线和不共线的情况下系泊锚链和平台的运动情况等。 |
| 作者： | 刘森明 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 何宏舟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 集美大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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