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系泊下起重船运动数值模拟与试验对比研究
| 论文题名： | 系泊下起重船运动数值模拟与试验对比研究 |
| 关键词： | 起重船;系泊分析;数值模拟;波激运动 |
| 摘要： | 随着我国海洋石油的开发，起重船在海洋工程的施工中起着越来越重要的作用。正确估计起重船系泊状态下的波激运动是进行相关作业的基础。 本文介绍了海洋工程领域常用的软件-MOSES和AQWA分析慢漂运动的不同理论背景，对多点系泊起重船波激运动进行数值模拟并与缩尺比为1:50的水池试验结果进行对比，结果表明： 垂荡计算结果较为可信；数值计算并没有考虑黏性阻尼的影响，起重船纵荡、纵摇运动数值计算结果均偏大；缆绳张力极值计算结果相比于试验值偏大15％，从工程角度讲该计算结果是偏于保守的；水深46m，吃水水深比d/h=0.134条件下，使用Newman近似法与全QTF矩阵法进行数值模拟的最终结果并无明显差异；数值模拟均不同程度地低估了系泊起重船垂荡和纵摇的低频响应。经过初步分析，该响应为实际波浪中的低频成分所引起，属于一阶运动。由于起重船垂荡、纵摇RAO在低频区域的值较大，在有涌浪常出现的海域进行作业应对该现象予以重视；系泊下起重船运动响应及系泊缆张力响应对有义波高较为敏感。 提出一种根据静水纵荡衰减试验结果来简单估算纵荡黏性阻尼的方法并将阻尼修正后的计算结果与试验值进行了比较，效果较好。 分析了水深对二阶慢漂载荷的影响，数值计算结果表明：对于起重船船型，当吃水水深比d/h≥0.267时，使用Newman估计法计算的慢漂载荷结果偏小；当吃水水深比d/h≤0.160时，全QTF矩阵法与Newman近似法在二阶慢漂载荷计算上的差异较小。 通过本文的分析研究，对使用MOSES进行系泊分析提出了若干建议。 |
| 作者： | 高巍 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 徐慧 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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