学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

Spar平台波浪载荷计算分析

作　者: 王军君
导　师: 李铁骊
学　校: 大连理工大学
专　业: 船舶与海洋结构物设计制造
关键词: Spar平台 波浪载荷 辐射速度势 绕射速度势 水动力系数
分类号: P752
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 181次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


本文针对深海Spar平台主体在线性波浪作用下的绕射,辐射等水动力问题进行了相关性的研究,论述综合参考相关文献,运用适当的数学模型描述了此种平台相关问题,并运用相关理论对已投入使用的三座Spar平台的波浪载荷和辐射力进行计算,得到了一些参考与启示;总结了完整的Spar平台本体波浪绕射和辐射的分析理论和计算方法。笔者所做的主要的工作如下:1.根据世界上已经投入使用的Spar平台的工程实际资料,以Spar平台结构形式的发展为主线,详细论述了Spar平台的演变和更新,着重介绍了各种类型Spar平台的结构特点、运动性能、经济性和优缺点,将Spar平台这一目前比较流行的海洋平台类型与其它海洋平台对比,分析各种平台的优缺点。2.将Spar平台结构简化为孤立截断浮式圆柱,研究了此种平台主体上波浪的线性波绕射问题。在理想流体的前提下,采用特征函数法和匹配渐进法半解析法推导波浪力的一般公式。在入射波浪频率为0.05-1.2rad/s的范围内不考虑波浪角分别得到三座平台实例的纵荡激励力、垂荡激励力和纵摇激励力矩图。3.研究了Spar平台的波浪辐射问题,继续将Spar平台结构简化为孤立截断浮式圆柱,不考虑锚链力和海底基础,求解五个自由度方向的附加质量和阻尼系数计算问题。在计算中,不考虑不同频率、不同运动模态之间的相互耦合,忽略沉箱运动对水体的影响,在入射波浪频率为0.05-1.0rad/s的范围内分别得到三座平台实例的各附加质量和阻尼系数图。4.用MATLAB软件编制了两套程序,可分别用于作用在这种平台的线性波浪载荷、附加质量与阻尼系数的计算。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-15
  1.1 金融危机后的深水海洋工程的发展空间  8-10
  1.2 深水海洋平台的种类  10-12
    1.2.1 半潜式平台  10-11
    1.2.2 浮式生产储卸油系统FPSO/FPSDO  11
    1.2.3 深水张力腿平台TLP  11-12
    1.2.4 深吃水圆柱筒式平台Spar  12
  1.3 Spar平台的技术现状  12-14
  1.4 论文的主要研究工作  14-15
2 Spar平台种类及其结构  15-27
  2.1 Spar平台的产生及发展过程  15-18
  2.2 Spar平台的总体结构  18-25
    2.2.1 第一代Spar平台——Classic Spar  19-22
    2.2.2 第二代Spar平台—Truss Spar  22-23
    2.2.3 第三代Spar平台—Cell Spar  23-25
  2.3 Spar平台的总体性能  25-26
  2.4 小结  26-27
3 Spar平台的绕射力计算  27-56
  3.1 荷载计算的理论基础  27-29
    3.1.1 直立浮式圆柱绕射问题的数学提法  27-28
    3.1.2 基本假设和坐标系统  28-29
  3.2 孤立的直立浮式圆柱一阶绕射问题求解  29-35
    3.2.1 流场速度势的求解  29-33
    3.2.2 孤立、截断、直立浮式圆柱体波浪载荷计算  33-35
  3.3 Spar平台的波浪载荷编程计算  35-47
    3.3.1 关于k_0,k_q,Bessel函数的计算  35-38
    3.3.2 方程组系数求解  38-41
    3.3.3 平台实例计算  41-47
  3.4 Spar平台的波浪载荷计算分析  47-55
    3.4.1 波浪力在x方向的分力  47-50
    3.4.2 波浪力在z方向的分力  50-52
    3.4.3 波浪在y方向的力矩  52-55
  3.5 小结  55-56
4 Spar平台的波浪辐射力计算  56-78
  4.1 Spar平台波浪辐射力计算的理论基础  56-58
    4.1.1 水动力系数的数学提法  56
    4.1.2 基本假设和坐标系统  56-58
  4.2 孤立直立浮动圆柱辐射问题的求解  58-69
    4.2.1 流场速度势的求解  58-63
    4.2.2 孤立浮动圆柱体水动力系数计算  63-69
  4.3 Spar平台的水动力系数编程求解  69-77
    4.3.1 系数方程组  69-72
    4.3.2 计算实例结果分析  72-77
  4.4 小结  77-78
5 总结和展望  78-80
  5.1 总结  78-79
  5.2 展望  79-80
参考文献  80-82
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  82-83
致谢  83-84

相似论文

  1. 基于设计波法的舰船整船有限元强度分析,U674.70
  2. 基于CFD方法的起重船水动力系数计算,U674.35
  3. 基于半解析式的波浪响应及船体疲劳强度分析,U661.43
  4. 深海Spar平台垂荡—纵摇耦合非线性运动响应研究,U674.381
  5. 深水S-Spar平台水动力性能及其立管系统疲劳特性研究,U674.384
  6. Spar平台系泊系统特性研究,U653.2
  7. 小直径桩柱波浪荷载的计算分析及程序实现,P75
  8. CT-Spar平台疲劳寿命分析及其锚链系泊系统设计,P752
  9. 浮式生产储油船（FPSO）设计建造研究,U662
  10. 张力腿平台的波频耦合动力响应分析,U661
  11. 垂直平面运动机构的分析与研究,U661
  12. 船舶运动预报方法研究,U661
  13. 小水线面双体船姿态控制研究,U675.7
  14. 自升式平台桩腿的受力分析,P75
  15. 通载浮桥的水弹性响应及其桥垮接头疲劳性能研究,U448.19
  16. 非线性波浪载荷作用下多种应力成份组合的船体结构疲劳强度分析,U661.4
  17. FPSO储油轮与半潜式平台波浪载荷三维计算方法研究,P75
  18. 船舶运动与波浪载荷计算的非线性方法研究,U661
  19. Spar平台垂荡—纵摇耦合非线性运动特性研究,O353
  20. 船舶与海洋结构物运动的三维时域方法及应用,U661.3

中图分类: > 天文学、地球科学 > 海洋学 > 海洋工程 > 海上工程
© 2012 www.xueweilunwen.com