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半潜船运输与浮卸Spar平台性能研究
作 者: 王阔
导 师: 黄衍顺
学 校: 天津大学
专 业: 船舶与海洋结构物设计制造
关键词: Spar平台 半潜船 MOSES 浮卸 强度 稳性
分类号: U674.941
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 123次
引 用: 6次
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内容摘要
Spar平台从开始使用至今,凭借其优良的性能和相对较低的造价,已经成为世界深海油气开采的主力平台类型之一。由于Spar平台主体结构较长,体积较大,重量分布不均,使其从装船、运输到下水的整个过程与其他平台有着典型区别。本文紧密联系工程实际,以半潜船作为运输载体,以桁架式Spar平台为例,对其运输与浮卸进行研究。利用MOSES软件建立Spar平台主体与半潜船模型,计算分析Spar平台主体及半潜船相关静水力特性,对联合体在设计吃水下的强度,稳性进行校核,讨论了不同航向角对联合体运动的影响。Spar平台主体的浮卸是本文研究的重点。首先根据Spar平台主体结构的特点,利用已有可压载舱室,建立Spar平台主体正浮浮态调整数学模型,为浮卸做准备;其次,利用弹簧连接单元,建立双体模型,计算得出整个浮卸过程中的浮态、连接单元受力及压载;第三,建立半潜船单体模型,将双体模型计算结果作为初始条件计入单体半潜船模型中,对整个浮卸过程中的强度及稳性进行校核,得出稳性变化规律;最后,对Spar平台两种不同的装船布置方案进行对比分析,找出最优方案。国外在Spar平台的运输与浮卸方面积累了丰富的经验,国内在该方面的研究尚处于起步阶段。本文通过对Spar平台的运输与浮卸进行研究,总结相关规律,为后续深入研究提供了一定的数据参考。
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全文目录
中文摘要 3-4 ABSTRACT 4-7 第一章 绪论 7-15 1.1 背景 7-8 1.2 Spar平台的介绍 8-12 1.3 半潜船介绍 12-14 1.4 本文研究的主要内容 14-15 第二章 基本理论及模型的建立 15-28 2.1 理论介绍 15-19 2.1.1 稳性与强度计算理论 15 2.1.2 建模理论 15-17 2.1.3 运动部分基本理论 17-19 2.2 计算分析思路 19-21 2.2.1 Spar平台运输状态分析 19-20 2.2.2 Spar平台浮卸状态分析 20-21 2.2.3 相关规范要求 21 2.3 计算软件简介 21-24 2.3.1 Moses中坐标系的定义 22-23 2.3.2 模型的建立 23 2.3.3 双体连接单元的定义 23-24 2.4 Spar平台及半潜船建模实例 24-28 2.4.1 Spar平台相关数据 24 2.4.2 半潜船相关数据 24-25 2.4.3 实体建模 25-28 第三章 Spar平台运输状态计算分析 28-39 3.1 半潜船及联合体相关静水力特性 28-30 3.1.1 排水量变化 28-29 3.1.2 稳性变化 29-30 3.2 航行状态稳性及强度计算分析 30-34 3.2.1 稳性计算 31-32 3.2.2 强度计算 32-34 3.3 联合体在航行状态下的运动响应 34-38 3.3.1 水动力系数的计算 35-36 3.3.2 不同航向角条件下联合体的运动响应 36-38 3.4 本章小节 38-39 第四章 Spar平台浮卸状态计算分析 39-58 4.1 Spar平台浮态调整计算分析 39-42 4.1.1 Spar平台的静水力特性 39-40 4.1.2 Spar平台浮态调整方案设计 40-42 4.2 半潜船浮卸基本要求 42-43 4.2.1 浮卸前注意事项 42 4.2.2 浮卸注意事项 42-43 4.3 双体模型计算分析 43-52 4.3.1 吃水及浮态变化 43-46 4.3.2 浮卸过程压载分析 46-49 4.3.3 连接单元受力计算 49-52 4.4 半潜船浮卸状态稳性及强度计算分析 52-54 4.4.1 强度计算分析 52-53 4.4.2 稳性计算分析 53-54 4.5 方案对比分析 54-57 4.5.1 连接单元受力特点 55 4.5.2 强度对比分析 55-56 4.5.3 稳性对比分析 56-57 4.6 本章小结 57-58 第五章 结论与展望 58-60 参考文献 60-62 发表论文和科研情况说明 62-63 致谢 63
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中图分类: > 交通运输 > 水路运输 > 船舶工程 > 各种船舶 > 船舶:按航行状态分 > 潜水船
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