浮式結(jié)構(gòu)物系泊系統(tǒng)數(shù)值分析模塊naoeFOAM-ms開發(fā).pdf

1、隨著對海洋油氣資源的勘探與開發(fā)逐漸向深海邁進,作為海工裝備的浮式結(jié)構(gòu)物起著越來越重要的作用。研究浮式結(jié)構(gòu)物與其系泊系統(tǒng)的相互作用可為浮式結(jié)構(gòu)物在波浪上的運動響應(yīng)性能研究奠定基礎(chǔ),進而為浮式結(jié)構(gòu)物的設(shè)計提供參考。
　　本文以CFD為技術(shù)手段,以開源工具箱OpenFOAM為平臺,以船舶與海洋工程 CFD求解器 naoe-FOAM-SJTU為基礎(chǔ),自主開發(fā)了系泊系統(tǒng)數(shù)值分析模塊naoeFOAM-ms,擴展了該求解器在處理浮式結(jié)構(gòu)物水動力

2、學問題上的能力。該數(shù)值分析模塊可同時應(yīng)用靜力學與動力學分析方法求解系泊系統(tǒng),以滿足不同的工程需求。該模塊的加入為系泊系統(tǒng)與浮式結(jié)構(gòu)物建立了聯(lián)系,提供了分析二者相互作用的途徑。同時,由于程序設(shè)計上原生的可擴展性,后續(xù)還可以方便地添加更多的系泊系統(tǒng)求解方法。通過將計算結(jié)果與其它數(shù)值結(jié)果和模型試驗比較,驗證了該模塊中系泊系統(tǒng)求解程序的可靠性。并以二維浮式防波堤與深海半潛式鉆井平臺為例,應(yīng)用naoe-FOAM-SJTU求解器計算結(jié)構(gòu)物運動響應(yīng),

3、分別采用靜力學與動力學分析方法求解系泊系統(tǒng),得到與試驗吻合的結(jié)果,證明了naoe-FOAM-SJTU求解器在處理浮式結(jié)構(gòu)物在波浪上的運動響應(yīng)問題上的能力。
　　在此基礎(chǔ)上,針對同一形式的半潛式平臺,通過從不同鏈索分析方法、不同鏈索材料長度比例以及系泊系統(tǒng)同組內(nèi)不同鏈索間夾角布置等三方面改變系泊系統(tǒng)參數(shù),應(yīng)用naoe-FOAM-SJTU求解器計算平臺在波浪上的運動響應(yīng),考察平臺運動響應(yīng)變化,從而評估系泊系統(tǒng)參數(shù)變化對平臺運動響應(yīng)的影