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单点系泊系统安装作业时域耦合动力响应研究
| 论文题名： | 单点系泊系统安装作业时域耦合动力响应研究 |
| 关键词： | 单点系泊系统;安装作业;运动响应;时域耦合理论 |
| 摘要： | 在FPSO单点系泊系统安装作业过程中，系泊线处于不完整工作状态，单点系泊系统受到外界环境影响可能产生较为严重的后果。目前，对系泊系统安装作业流程的相关研究方法较少，亟需对系泊系统安装作业全部流程进行完整梳理和模拟。同时，系泊线破断同样会导致系泊系统的不完整，安装作业过程中系泊线破断会使安装作业过程出现意外。单点系泊系统安装过程中还存在着一些特有的问题，如牵引缆绳破断、海流方向变化等问题，这些都会造成安装过程中FPSO运动响应的变化，影响系泊系统安装作业的安全性。 针对以上问题，本文基于三维势流理论、集中质量法以及时域耦合理论，针对南海某FPSO的系泊系统安装作业流程中可能发生的情况进行数值模拟分析。根据三维势流理论，建立FPSO船体的水动力模型，通过对比多个软件的RAO计算结果，验证水动力模型的准确性。依据悬链线原理和集中质量法，利用OrcaFlex软件，建立单点系泊系统时域耦合计算模型，对单点系泊系统静力特性和运动响应进行分析。对内转塔单点系泊系统的安装流程进行梳理和归纳，并利用时域耦合方法对这一系列流程进行数值模拟，计算和分析系泊系统安装作业时的动力响应。 针对因系泊线破断导致的系泊系统不完整的情况，对相同工况下单点系泊系统进行数值模拟，并开展系泊线破断水池试验，并将二者的结果进行对比，从而验证数值模拟结果的准确性。研究系泊系统安装作业过程中出现系泊线破断情况时，单点系泊系统的运动响应，并对不同系泊线以及同一系泊线的不同位置处的破断情况进行分析。针对系泊系统安装过程中的特殊工况展开讨论，重点分析牵引缆绳的破断情况、安装作业过程中海流方向大幅度变化的情况。 本文对于单点系泊系统安装作业过程的流程进行了较为全面的梳理，利用三维势流理论以及集中质量法建立数值计算模型，对安装过程中可能出现的缆绳破断问题进行了研究，对单点系泊系统安装作业起到了一定的促进作用。 |
| 作者： | 马荣太 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 孙丽萍 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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