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波浪驱动下系泊箱式浮体运动响应及系泊力的影响因素分析

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船舶力学 2023年第5期27卷 669-682页

作者：陈善群汪冰田菁艾廖斌安徽工程大学力学重点实验室安徽芜湖241000

针对系泊浮体缆索系泊力求解精度稍显不足的现状,建立一个由光滑粒子流体动力学(SPH)方法耦合MoorDyn动态系泊缆索模型求解系泊浮体运动响应及系泊力的数值模型。通过与实验数据的对比,验证了所建立的耦合求解数值模型对于研究系泊箱式... 详细信息

针对系泊浮体缆索系泊力求解精度稍显不足的现状,建立一个由光滑粒子流体动力学(SPH)方法耦合MoorDyn动态系泊缆索模型求解系泊浮体运动响应及系泊力的数值模型。通过与实验数据的对比,验证了所建立的耦合求解数值模型对于研究系泊箱式浮体的运动响应及系泊力问题具有较好的适用性和较高的精度。在此基础上,系统探讨科勒根-卡彭特数(KC数)、波陡δ等波浪参数对单个系泊箱式浮体运动响应及系泊力的影响规律。再以单个系泊箱式工况作为参照,详细探讨浮体之间间距d’对于上游及下游系泊箱式浮体的运动响应及系泊力的影响规律。

关键词：系泊箱式浮体 SPH方法 MoorDyn数值模型运动响应系泊力

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基于水运行业规范的防风单点浮筒系泊力计算

水运工程 2023年第3期 50-55页

作者：张林海张同旭王晓晖中交上海航道勘察设计研究院有限公司上海200120

针对港口工程防风单点浮筒系泊力计算问题,根据《港口工程荷载规范》和Daidola公式,求得船舶在风、浪、流荷载下的平衡位置;在此基础上叠加瞬时的波浪冲击力,建立单点系泊系统的受力模型。考虑到系泊船在风、浪、流共同作用下会产生偏... 详细信息

针对港口工程防风单点浮筒系泊力计算问题,根据《港口工程荷载规范》和Daidola公式,求得船舶在风、浪、流荷载下的平衡位置;在此基础上叠加瞬时的波浪冲击力,建立单点系泊系统的受力模型。考虑到系泊船在风、浪、流共同作用下会产生偏荡运动,参考军标《防风系船水鼓》中的相关公式,对比物理模型试验结果,提出风、浪、流各力的组合修正系数,提供了一种可供工程应用的系泊力计算思路。该方法可供类似工程初步确定防风浮筒参数,为后续物理模型试验提供必要的基础。

关键词：单点系泊波浪作用系泊力

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两点系泊系统系泊力影响因素分析

中国海上油气 2011年第6期23卷 411-414页

作者：梅华东尹汉军蔡元浪张益公周燕海洋石油工程股份有限公司

以渤海某海域油田开发工程为例,对两点系泊系统的浮筒净浮力、缆绳预张力、缆绳长度和环境条件对系泊力的影响进行了研究,并在此基础上对系泊系统进行了优化设计。应用实践表明,基于两点系泊系统系泊力主要影响因素分析对系泊系统进行... 详细信息

以渤海某海域油田开发工程为例,对两点系泊系统的浮筒净浮力、缆绳预张力、缆绳长度和环境条件对系泊力的影响进行了研究,并在此基础上对系泊系统进行了优化设计。应用实践表明,基于两点系泊系统系泊力主要影响因素分析对系泊系统进行优化设计是必要的,可使整个系统达到安全可靠的要求,对今后我国海上其他油田开发工程中两点系泊系统的设计有借鉴意义。

关键词：两点系泊系统系泊力影响因素优化设计

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大型无动力船舶防台浮筒系泊力数学模型研究

船舶工程 2014年第2期36卷 37-40,80页

作者：包雄关李松宁波大学浙江宁波315211

提出大型无动力船舶防台浮筒系泊系统设计中,船舶的风、浪、流等自然环境载荷计算模型,求取在自然环境载荷以及船艏锚链作用下达到平衡状态时的锚链受力,并和物理模型,实测试验等研究结果进行比对验证,确定单点系泊数学模型的科学性和... 详细信息

提出大型无动力船舶防台浮筒系泊系统设计中,船舶的风、浪、流等自然环境载荷计算模型,求取在自然环境载荷以及船艏锚链作用下达到平衡状态时的锚链受力,并和物理模型,实测试验等研究结果进行比对验证,确定单点系泊数学模型的科学性和合理性。继而分析防台浮筒系泊系统数学模型计算结果在防台浮筒工程设计中的应用。

关键词：大型无动力船舶防台浮筒系泊力数学模型

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防风单点系泊系统系泊力理论计算公式研究

水运工程 2010年第4期 58-62页

作者：夏运强唐筱宁蒋凯辉王绿卿海军工程设计研究院北京100070 海军工程大学天津校区天津300450

比较分析国内外已有系泊力计算公式的基础上,提出了适合单点系泊船舶在防台风状态下系泊力的理论计算表达式。该表达式具有考虑因素全面、物理意义明确、表达形式合理等特点,对防风单点系泊系统的研究和应用具有一定的参考价值。

关键词：防风单点系泊系泊力

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极限海况下铰接多浮体运动及系泊力计算

极限海况下铰接多浮体运动及系泊力计算

作者：陈煜武汉理工大学

学位级别：硕士

本文以一种铰接多浮体的波能转换装置为研究对象,对有系泊的铰接多浮体系统在波浪中的运动及系泊力问题做了系统的研究,基于线性势流理论,建立了有系泊力作用下多个铰接浮体的运动、受力求解的计算模型,同时考虑了二阶波浪力对浮体的作... 详细信息

本文以一种铰接多浮体的波能转换装置为研究对象,对有系泊的铰接多浮体系统在波浪中的运动及系泊力问题做了系统的研究,基于线性势流理论,建立了有系泊力作用下多个铰接浮体的运动、受力求解的计算模型,同时考虑了二阶波浪力对浮体的作用,最后还对极限海况下,多浮体系泊系统的运动及受力问题做了一定的探讨。以4个圆柱形铰接的波能转换装置为例,计算了不同水深和不同环境条件下,系统的运动和系泊力,通过计算与模型试验的对比,计算结果吻合较好,验证了理论计算的正确性。对于多浮体铰接的系泊系统,计算中没有考虑浮体之间的水动力相互作用,但是,考虑了非线性的系泊力和铰接力对浮体的作用。首先利用三维面元法,求解各个浮体是水动力系数,然后基于Cummins的脉冲响应方法,分别建立浮体的运动方程,通过连续性条件,建立系统的运动方程组求解系统中每个单体的运动响应及系统的系泊力。对于极限海况的情形,采用Weibull分布函数,对长期观测的海浪样本的波高和周期的联合分布进行数值拟合,求得对应的极限海况的设计波的波高和周期;通过一定的化简,建立系泊系统的运动响应方程,求得极限海况下系统的系泊力。通过与单个浮体和多个浮体的运动与系泊力模型试验结果比较,验证了本文计算方法的合理性。通过本文的计算与模型试验,得到了很多有意义的结论：单个浮体与多个浮体的刚度差别较大,导致它们响应峰值对应的规则波的频率差别较大,说明不同的长度对浮体运动响应影响巨大,对于不同海域波能装置的能量转换效率研究有重要意义;多单向自由铰接浮体,第一节浮筒纵向运动响应较大,其后每节浮筒响应逐渐缓和;最后一个浮体由于其约束较小,可能会产生较大的横向运动,需要引起注意。

关键词：波能转换装置铰接多浮体时域模拟系泊力二阶波浪力极限海况

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浮式风机系泊力特征及其对锚固基础的影响

浮式风机系泊力特征及其对锚固基础的影响

作者：苏畅天津大学

学位级别：硕士

随着全球能源问题的进一步加重,人们对于新能源的开发和利用愈发重视。由于风力发电具有无污染、资源丰富且开发前景广阔等特点,故成为解决能源问题的答案之一。海上风电相比陆上风电具有多项突出优势,故近年来得到了迅猛的发展。同时,... 详细信息

随着全球能源问题的进一步加重,人们对于新能源的开发和利用愈发重视。由于风力发电具有无污染、资源丰富且开发前景广阔等特点,故成为解决能源问题的答案之一。海上风电相比陆上风电具有多项突出优势,故近年来得到了迅猛的发展。同时,随着海上风电逐渐向深海发展,漂浮式海上风电已经成为了当前的研究重点和热点。然而,目前的研究倾向于将系泊系统和锚固基础分为两个部分,较为缺乏将系泊系统和锚固基础结合为一个整体的研究。本文以南海某海域的实际工程为背景,以OC4半潜式浮式风机为研究对象,运用数值模拟的方法,使用SPACECLAIM进行模型建模、ANSYS AQWA进行频域和时域分析、OPTUM G3进行锚固基础极限分析。形成了一套从已知环境荷载到计算浮式风机的运动响应和系泊缆受力情况,再到得到锚固基础系泊点处受力情况的新方法,主要研究结果和创新点如下:(1)基于ANSYS AQWA计算得到浮式风机的RAO曲线、自由衰减曲线进行模型验证,并得到附加质量、辐射阻尼等水动力参数,计算结果表明本文所建仿真模型具有良好的可靠性。(2)分别改变环境参数、系泊形式、系泊缆材料等参数,研究这些参数对浮式基础的运动响应、系泊缆张力等结果的影响;并基于时域计算结果总结得到了各参数的影响规律,为实际工程中对浮式风机各参数的选取提供指导。(3)基于时域计算求解得到的导缆孔处的系泊缆张力,结合Randolph等人提出的理论方法,通过编程求解出锚固基础系泊点处系泊缆与水平向的夹角θ和系泊点处的系泊缆张力T随时间的变化情况。(4)根据求解得到的系泊缆各处的张力情况,得到了通过导缆孔处系泊缆张力的平均值或最大值预测入泥点处和锚固基础系泊点处系泊缆张力的平均值或最大值的表达式,由残差分析可得公式具有一定的精度。(5)对系泊点处的系泊缆张力进行频谱分析,并尝试通过载荷模型对不同海况下系泊点处受力进行简化;最后,运用4种不同的方法对锚固基础进行极限分析,并对不同方法得到的安全系数进行比较。

关键词：浮式风机频域分析时域分析系泊力锚固基础

锚链分布方式对悬链式单点系泊浮筒系泊力的影响

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机电设备 2019年第6期36卷 1-7,18页

作者：姜季江上海中远船务工程有限公司

使用水动力和系泊分析软件进行建模和计算,分析了六锚链悬链式单点系泊浮筒在不同的锚链和锚点分布方式中的系泊力变化,探讨了抛锚位置对系泊系统的位移和拉力可能造成的影响。

关键词：悬链式单点系泊浮筒锚链分布系泊力水动力

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浮体系泊力计算述评

港口工程 1993年第1期 12-21页

作者：白辅中河海大学

本文通过对世界各发达国家在风、水流、波浪作用于浮体上的力的最新规范的研究,建议在目前情况下仍可用1987年港口技术规范规定的风,水流和波浪对固定式建筑物的作用力,但在系数选取上应按本文给出的建议值;从原始资料选取的合理性和公... 详细信息

本文通过对世界各发达国家在风、水流、波浪作用于浮体上的力的最新规范的研究,建议在目前情况下仍可用1987年港口技术规范规定的风,水流和波浪对固定式建筑物的作用力,但在系数选取上应按本文给出的建议值;从原始资料选取的合理性和公式的简便实用性看也可采用苏联CH11112.06.04-82~*规范值.本研究并附有我国某港过驳平台所受系泊力设计实例,使用效果较好.

关键词：浮体系泊力计算港口工程