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Spar平台在风、浪、流中的运动预测与分析
| 论文题名： | Spar平台在风、浪、流中的运动预测与分析 |
| 关键词： | 单柱式平台;波浪力;风载荷;流载荷;锚泊 |
| 摘要： | 本文的主要研究内容为预测与分析Spar平台在风、浪、流载荷及锚泊力共同作用下的运动,同时本文考察了三种计算流载荷的方法。此外,本文还以经典式Spar平台为研究对象分析了计算大直径圆柱结构水动力的三种方法。 本文采用完全细长体公式计算Spar平台的波浪力,尤其是桁架式Spar平台桁架结构水动力的计算,它是完全细长体公式应用的进一步拓展。风载荷根据API规范中的方法进行计算,风速随着距离海平面高度的不同而变化。本文考虑的流为均匀流,在整个水深范围内流速为常数,通过流速与波浪水质点速度相叠加的方法计及流载荷对Spar平台运动的影响。在进行运动计算时,Spar平台被假设为刚体,采用刚体的完全非线性运动方程描述Spar平台的运动。最后本文在Q.W.Ma&M.H.Patel三个自由度经典式Spar平台运动计算程序的基础上,将其拓展为计算经典式与桁架式Spar平台在风、浪、流及锚泊共同作用下的六个自由度运动。 本文利用上述运动计算程序分别对一座经典式Spar平台与一座桁架式Spar平台进行运动预测与分析,主要研究内容与结果如下: (1)比较本文的计算结果与实验结果,比较结果良好,同时本文还将Spar平台在特殊浪向及流向下的运动计算结果与理论预测结果进行验证,本文程序的计算结果与理论预测结果相一致,这些都充分验证了本文计算程序的可靠性。 (2)预测经典式Spar平台在风、任意方向波、任意方向流及锚泊共同作用下的六个自由度运动。 (3)以经典式Spar平台为研究对象,研究了计算大直径圆柱结构水动力的三种方法,研究结果表明随着波浪周期的增大三种方法的计算结果明显不同。 (4)预测桁架式Spar平台在风、任意方向波、任意方向流及锚泊共同作用下的六个自由度运动。 (5)通过经典式与桁架式Spar平台考察了三种计算流载荷的方法。研究结果表明流载荷的计算方法对Spar平台的运动计算结果影响较大。 |
| 作者： | 许国春 |
| 专业： | 舰船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： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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