深水延伸式張力腿平臺(tái)水動(dòng)力性能及張力腿受力分析.pdf

1、隨著人類石油勘探逐漸向深水領(lǐng)域擴(kuò)展,涌現(xiàn)了許多新型的深海海洋環(huán)境的平臺(tái)。與其他形式平臺(tái)相比,張力腿平臺(tái)適用水深范圍大,運(yùn)動(dòng)性能和穩(wěn)定性好,逐漸成為世界深海油氣開采的主力平臺(tái)類型之一。
　　本文介紹了延伸式張力腿平臺(tái)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),并對(duì)延伸式張力腿平臺(tái)進(jìn)行了概念設(shè)計(jì),結(jié)合傳統(tǒng)式張力腿平臺(tái),介紹了延伸式張力腿平臺(tái)改進(jìn)設(shè)計(jì)帶來(lái)的一系列優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)給出的南海海域的海況條件和相應(yīng)的規(guī)范計(jì)算結(jié)構(gòu)的環(huán)境載荷,以一座工作水深1500米的延伸式張力腿平臺(tái)

2、為研究對(duì)象,采用理論分析和數(shù)值模擬的方法對(duì)延伸式張力腿平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)和張力腿動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行分析,充分考慮風(fēng)、浪、流環(huán)境荷載的綜合作用和平臺(tái)、張力腿的相互耦合作用。采用三維勢(shì)流理論分析平臺(tái)在頻域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)響應(yīng),計(jì)算了作用在平臺(tái)主體上的波浪載荷、附加質(zhì)量和勢(shì)流阻尼系數(shù)以及張力腿受力分析時(shí)程參數(shù)等。
　　本文的研究工作主要有以下幾個(gè)方面:
　　1)本文以三維勢(shì)流理論為基礎(chǔ),采用理論分析與數(shù)值計(jì)算相結(jié)合的方式,研究了張力腿平臺(tái)的動(dòng)力特性

3、。采用有限元軟件ANSYS－AQWA,運(yùn)用其中AQWA-LINE模塊計(jì)算了張力腿平臺(tái)所受到的一階波浪力,包括附加質(zhì)量力和勢(shì)流阻尼力,并且計(jì)算得到了二階波浪力,分析了這些參數(shù)隨著的入射波浪頻率變化的變化規(guī)律,并得到了張力腿平臺(tái)一階運(yùn)動(dòng)與運(yùn)動(dòng)響應(yīng)函數(shù)(RAO)。
　　2)采用AQWA-NAUT模塊考慮風(fēng)、浪、流等環(huán)境荷載的作用和張力腿系統(tǒng)的非線性影響,進(jìn)行了時(shí)域耦合分析。得到了張力腿平臺(tái)的波浪荷載、運(yùn)動(dòng)位移時(shí)程、張力腿張力時(shí)程和張力極