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Spar平台上部模块吊装过程中的碰撞响应分析
| 论文题名： | Spar平台上部模块吊装过程中的碰撞响应分析 |
| 关键词： | 海上吊装;碰撞响应;耦合运动;Spar平台;仿真分析 |
| 摘要： | 目前,伴随着我国对油气资源需求的增长和海洋开发战略的实施,我国海洋油气资源开发正朝着深海领域进军。Spar平台上部模块的海上吊装是平台投产前的最后一个危险环节,上部模块在悬置与起降阶段的运动响应、就位过程的对接碰撞都是影响吊装安全的重要因素。所以,对于Spar平台上部模块在吊装过程中的碰撞响应研究是有必要的。 本文以我国南海荔湾3-1气田Spar平台为研究对象,主要对Spar平台上部模块在起吊与就位过程中与起重船的耦合运动响应和就位对接碰撞过程进行了分析研究。本文的主要研究内容如下: 首先,通过对当前浮式平台海上安装方法、起重船、吊装作业的技术参数的简介,选择了本文Spar平台的海上吊装方案,总结了吊装操作的关键技术。 然后,运用多刚体动力学理论建立了起重船—上部模块运动系统的耦合运动微分方程,通过AQWA软件对起重船和上部模块的耦合运动响应进行仿真分析,研究了上部模块质量、吊索长度和起吊就位速度对于耦合运动响应的影响,并提出了有效避振索长曲线。 最后,在显式非线性有限元分析方法的基础上,根据上部模块在就位过程中可能出现与Spar平台主体的碰撞特点,参照碰撞模型简化范例,建立了上部模块与平台主体的碰撞简化有限元模型。运用ANSYS/LS-DYNA软件对在0.2m/s碰撞速度下的碰撞过程进行了仿真分析,并进一步研究分析了不同碰撞速度和碰撞角度对于碰撞过程中等效应力和碰撞力的影响。 本文对于Spar平台海上吊装工程中多刚体耦合运动影响参数和就位碰撞影响参数的仿真对比分析,可为Spar平台上部模块海上吊装的方案设计和施工操作提供参考。 |
| 作者： | 魏国 |
| 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： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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