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文档简介

1、FPSO系泊系统的运动响应分析本文以“海洋石油118”号为 FPSO尺寸参考 , 通过 AQWA软件模拟分析 FPSO系泊系统在单位规则波下的频域响应情况, 研究附加质量、辐射阻尼、一阶波激力、二阶漂移力和运动响应幅值算子RAO随水深、频率、浪向角的变化情况。在频域分析的基础上 , 通过时域耦合分析研究FPSO的系泊缆材料、 系泊点位置、预张力大小、缆间角大小、布置方式、布置种类和系泊半径等因素对FPSO最大水平位移和系泊缆绳张力的影响。并将聚酯缆和钢缆各自按照一定的比例, 采用分段式和多股索式组成新型系泊材料 , 通过时域耦合分析 , 优选出最适合当前海况下的内转塔式单点系泊系统。参考“海洋

2、石油118”号的尺寸参数 , 通过 PRO-E软件 , 建立了简易的三维FPSO模型。基于三维势流理论及边界条件, 利用 ANSYS Workbench软件平台 , 调用Hydrodynamic-Diffraction频域计算模块 , 对 FPSO在单位规则波诱导下所受到的水动力响应进行了分析, 得到了 :FPSO的初稳性与水深的关系 ;FPSO的附加质量和水深、频率的关系 ;FPSO的辐射阻尼和水深、频率的关系;FPSO的一阶波激力和水深、频率、浪向角的关系;FPSO的二阶漂移力和水深、频率、浪向角的关系 ;FPSO的运动响应幅值算子 RAO和水深、频率、浪向角的关系 , 对后续研究提供了数

3、据基础。 采用时域耦合分析方法 , 利用 ANSYSWorkbench软件平台 , 调用时域计算模块 Hydrodynamic-Response, 对 FPSO在南海目标海域一年一遇的环境参数下响应 30 分钟的情况进行了模拟计算 , 按照控制变量法的设计理念 , 探讨了系泊材料、系泊点、预张力大小、缆间角、布置方式、布置类别和系泊半径等参数对 FPSO运动响应的影响 , 分析不同参数下 FPSO的水平最大偏移值和系泊缆的最大张力安全系数的变化情况。并在结果分析的基础上 , 模拟相同参数的 FPSO在南海百年一遇的作业工况下响应 30 分钟的响应情况 , 验证结论的可靠性。 在确定系泊材料、 系泊点、预张力大小、缆间角、布置方式、布置类别和系泊半径等参数对FPSO运动响应影响的基础上 , 按照控制变量法的设计理念, 将聚酯缆和钢缆各自按照一定的比例, 组合成分段式和多股索式 ( 即钢缆与聚酯缆配合形成整根系缆结构) 的两种新型系泊缆 , 并通过进行 FPSO在南海目标海域百年一遇的海洋环境下响应3 个小时的时域耦合分析 , 综合考虑经济成本 , 优选出最佳的新型系泊材料。结果表明 : 通过将聚酯缆和

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