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船舶靠泊过程与系泊状态动力响应分析
| 论文题名： | 船舶靠泊过程与系泊状态动力响应分析 |
| 关键词： | 穿梭油轮;采油平台;船舶靠泊过程;碰撞力;橡胶护舷;非线性刚度;系泊状态 |
| 摘要： | 在海上油田开发过程中，广泛采用穿梭油轮靠近平台装载原油向外运输的方法。当油轮靠近平台时，采用系泊方式与平台连接，在波浪作用下，系泊油轮与平台发生周期性撞击，如果撞击载荷过大，将导致船舶与平台的剧烈振动或者严重变形，这将影响平台和油轮结构的安全，因此分析油轮靠泊过程和系泊状态的运动，以及系泊油轮和平台之间的碰撞力是十分必要的。 本文综述了船舶碰撞问题研究的技术进展和现状，提出了本文处理船舶碰撞问题的计算分析方法。研究了综合考虑风、浪、流的作用，考虑船舶不同的靠泊速度、靠泊风向等建立模型的方法。改进了将护舷刚度处理为常数刚度的作法，考虑碰撞过程护舷的变形和反力特性的变化，以及护舷吸收碰撞能量的实际性能，提出了非线性护舷刚度的处理方法。 本文针对5000吨级油轮与一座PSP平台靠泊和系泊状态，计算了8个方向风、浪、流作用下，船舶的流体附加质量、流体阻尼、波浪载荷，得到了油轮系泊状态运动的时间历程、系泊状态碰撞力的时间历程、系泊缆张力等，确定了最大碰撞力大小、方向及发生的条件，并且根据碰撞计算结果，分析了极限撞击力的大小和发生的概率。通过靠泊过程的分析，确定了油轮允许的靠泊速度。此外讨论了护舷刚度不同的处理方法对于碰撞力计算结果的影响。 计算结果表明，在油轮靠泊过程和系泊状态下，油轮与平台之间的碰撞力严重影响平台的安全，需要足够的重视和评估，并采取必要的工程措施降低油轮与平台的撞击力，本文将护舷处理为非线性刚度计算碰撞载荷是合理的，采用常量护舷刚度将严重夸大碰撞力的计算结果。 |
| 作者： | 王榕 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 唐友刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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