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考虑管道影响的铺管船及系泊系统动力响应研究
| 论文题名： | 考虑管道影响的铺管船及系泊系统动力响应研究 |
| 关键词： | 铺管船;锚泊系统;动力响应;数值分析 |
| 摘要： | 海洋管道的铺设方法主要有两种:J型铺设和S型铺设。其中J型铺设由于不需要托管架且铺设安装时管道的应力更小而在深海铺设时广泛应用。本文利用耦合分析的方法,对J型铺管船体及锚泊系统的运动进行时域耦合分析,获得船体、管道及系泊系统的动力响应。主要研究内容及成果概括如下: 1.铺管船体水动力性能研究。基于势流理论,对铺管船进行了数值分析,得到了铺管船的附加质量系数、阻尼系数以及频响函数。 2.铺管船运动响应以及锚泊力研究。在不同浪向角时,模拟了铺管船的运动响应以及锚泊力。 3.铺管对船体运动及锚泊力的影响研究。主要从两个方面进行了研究:分析了不同浪向角作用下,管道对船体六个自由度运动以及锚泊力的影响;分析了不同规格管道对船体六个自由度运动以及锚泊力的影响。 4.管道铺设时的强度研究。主要从两个方面进行了研究:选定了四种管道入水时的安装预张力,研究了管道预张力对铺管强度的影响;分析了四个波浪入射角作用下,对管道的张力和弯矩的影响。 经过研究与分析,本文得到的主要结论有: 1.船体在遭受0°至90°的入射波时,随着浪向角的增大船体的纵荡位移逐渐减小、横荡位移逐渐增大。90°入射时,系泊缆绳张力达到最大; 2.考虑管道的影响后,船体的纵荡、横荡和首摇运动现了明显的变化,而船体的纵摇、垂荡响应并不敏感;系泊系统两根锚缆锚端张力稍微变大,其他六根锚缆绳张力都有明显变小,总体上呈现减小的趋势;管道湿重与管道的初始张力之间存在着明显的关系,湿重越大,管道张力越大,对船体的运动和锚泊系统也越大。 3.管道的轴向应力随着预张力的增大而增大,弯曲应力、合成总应力随着预张力增大而减小;弯曲应力在管道总应力起主导作用;船体在遭受0°至90°的入射波时,随着浪向角的增大管道的张力和弯矩逐渐增大。 |
| 作者： | 庞兆坤 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计与制造 |
| 导师： | 谢永和 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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