原文传递
冰载荷对极地物探船拖缆影响的研究
| 论文题名： | 冰载荷对极地物探船拖缆影响的研究 |
| 关键词： | 极地物探船;拖缆;冰载荷;运动响应 |
| 摘要： | 随着全球变暖加剧，北极海冰逐年融化，海冰范围和冰厚越来越小，为北极航道通航和能源开发提供了有利条件。越来越多的学者把目光放在了极地的调查研究和资源开发利用方面。物探船作为海洋物理勘探的专用作业船，在海洋油气的勘探和开发过程中发挥着重要作用。极地海域的海冰会影响极地物探船作业的拖带能力，本文主要研究冰载荷对物探船后拖缆的影响。 首先通过挤压冰载荷理论，对拖缆冰载荷进行理论计算。使用数值模拟的方法，分析单缆、单冰碰撞的冰载荷，探究冰块形状、冰块大小以及拖缆与冰块所成角度对计算结果的影响。在单缆、单冰碰撞过程中还研究了网格收敛性对计算结果的影响，通过对结果的比较分析得出，本文所采用的网格和数值分析方法是可行的，可以应用到多缆与碎冰区的分析当中。 然后，使用随机函数和矩形交互函数，编写程序建立位置随机且互不重叠的碎冰区模型。进而进行多缆与碎冰区的碰撞分析，分析不同碎冰大小和相对速度对冰载荷的影响，利用所得数据，拟合出拖缆冰载荷的经验公式。再次，进行缆-冰-水的分析，与多缆在碎冰区中无水域碰撞冰载荷进行对比，发现加上流体域后的冰载荷远远大于直接碰撞。 最后，对不同工况下的风、浪、流及冰载荷联合作用的拖缆运动响应和张力进行了分析，通过分析结果发现靠近船中的拖缆上的张力明显小于外侧拖缆上的张力。然后对有无冰载荷作用下的拖缆的运动响应和张力结果进行了比较分析，发现冰载荷使拖缆上的张力增大，但是对拖缆的运动响应影响较小。本文的研究为探索极地资源提供技术储备。 |
| 作者： | 任仲豪 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 王玮;滕瑶 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2021 |
检索历史
应用推荐
