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浮式结构物系泊系统数值分析模块naoeFOAM-ms开发
| 论文题名： | 浮式结构物系泊系统数值分析模块naoeFOAM-ms开发 |
| 关键词： | 浮式结构物;系泊系统;运动响应;naoe-FOAM-SJTU求解器 |
| 摘要： | 随着对海洋油气资源的勘探与开发逐渐向深海迈进,作为海工装备的浮式结构物起着越来越重要的作用。研究浮式结构物与其系泊系统的相互作用可为浮式结构物在波浪上的运动响应性能研究奠定基础,进而为浮式结构物的设计提供参考。 本文以CFD为技术手段,以开源工具箱OpenFOAM为平台,以船舶与海洋工程 CFD求解器 naoe-FOAM-SJTU为基础,自主开发了系泊系统数值分析模块naoeFOAM-ms,扩展了该求解器在处理浮式结构物水动力学问题上的能力。该数值分析模块可同时应用静力学与动力学分析方法求解系泊系统,以满足不同的工程需求。该模块的加入为系泊系统与浮式结构物建立了联系,提供了分析二者相互作用的途径。同时,由于程序设计上原生的可扩展性,后续还可以方便地添加更多的系泊系统求解方法。通过将计算结果与其它数值结果和模型试验比较,验证了该模块中系泊系统求解程序的可靠性。并以二维浮式防波堤与深海半潜式钻井平台为例,应用naoe-FOAM-SJTU求解器计算结构物运动响应,分别采用静力学与动力学分析方法求解系泊系统,得到与试验吻合的结果,证明了naoe-FOAM-SJTU求解器在处理浮式结构物在波浪上的运动响应问题上的能力。 在此基础上,针对同一形式的半潜式平台,通过从不同链索分析方法、不同链索材料长度比例以及系泊系统同组内不同链索间夹角布置等三方面改变系泊系统参数,应用naoe-FOAM-SJTU求解器计算平台在波浪上的运动响应,考察平台运动响应变化,从而评估系泊系统参数变化对平台运动响应的影响。结果表明,系泊系统参数变化对平台各自由度运动响应影响程度不同,纵荡自由度所受影响较显著,通过选择合适的系泊系统参数可以在一定程度上改善该自由度运动响应性能。 |
| 作者： | 刘远传 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 万德成 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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