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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。

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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