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新型深海系泊系统及数值分析技术
| 论文题名： | 新型深海系泊系统及数值分析技术 |
| 关键词： | 深海系泊系统;数值分析;纤维系缆;计算模型;受力变形机理 |
| 摘要： | 随着海洋油气资源开发逐渐向深海转移，传统的悬链式系泊系统(Catenary Mooring System)在技术和经济上遇到难以逾越的障碍。作为一种新型的适用于深水和超深水环境的系泊系统，绷紧索系泊系统(Taut-wire Mooring System)面临广阔的应用前景。较之于悬链式系泊系统，绷紧索系泊系统具有更高的承载力、更小的系泊半径和更低的制造成本，这种系泊系统使用新型的人工合成纤维材料作为系缆，采用吸力锚或法向承力锚等作为系泊基础，现已发展成为深海系泊的一种主要系泊方式。 在不承受轴向张力时，纤维系缆将处于松弛状态，因此在深海平台大幅、往复运动下，系缆将可能出现绷紧和松弛两种状态。另外，纤维系缆具有典型的非线性特征，在循环荷载作用下表现为其轴向刚度受到系缆平均张力、张力变化幅值和周期等因素的影响。对这两个基本特性的处理，无疑是分析在循环荷载作用下绷紧索系泊系统动力响应的重要基础。 本文分别针对悬链式系泊系统和绷紧索系泊系统建立了计算模型。对悬链式系泊系统，采用静平衡的方法计算锚泊线的受力和变形。对绷紧索系泊系统，本文基于大型通用有限元软件MSC.Marc建立动力有限元计算模型，应用子程序实现纤维系缆的松弛-绷紧状态的相互转换，采用迭代算法求解纤维系缆轴向动刚度，在此基础上考察绷紧索系泊系统平台运动及系缆张力响应，并考虑阻尼、循环荷载频率等因素对系统动力响应的影响。这为今后对深海系泊系统的深入研究奠定了一定的基础。 |
| 作者： | 黄泽伟 |
| 专业： | 港口、海岸及近海工程 |
| 导师： | 刘海笑 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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