Spar平臺上部模塊吊裝過程中的碰撞響應(yīng)分析.pdf

1、目前,伴隨著我國對油氣資源需求的增長和海洋開發(fā)戰(zhàn)略的實施,我國海洋油氣資源開發(fā)正朝著深海領(lǐng)域進(jìn)軍。Spar平臺上部模塊的海上吊裝是平臺投產(chǎn)前的最后一個危險環(huán)節(jié),上部模塊在懸置與起降階段的運(yùn)動響應(yīng)、就位過程的對接碰撞都是影響吊裝安全的重要因素。所以,對于Spar平臺上部模塊在吊裝過程中的碰撞響應(yīng)研究是有必要的。
　　本文以我國南海荔灣3-1氣田Spar平臺為研究對象,主要對Spar平臺上部模塊在起吊與就位過程中與起重船的耦合運(yùn)動響應(yīng)

2、和就位對接碰撞過程進(jìn)行了分析研究。本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　首先,通過對當(dāng)前浮式平臺海上安裝方法、起重船、吊裝作業(yè)的技術(shù)參數(shù)的簡介,選擇了本文Spar平臺的海上吊裝方案,總結(jié)了吊裝操作的關(guān)鍵技術(shù)。
　　然后,運(yùn)用多剛體動力學(xué)理論建立了起重船—上部模塊運(yùn)動系統(tǒng)的耦合運(yùn)動微分方程,通過AQWA軟件對起重船和上部模塊的耦合運(yùn)動響應(yīng)進(jìn)行仿真分析,研究了上部模塊質(zhì)量、吊索長度和起吊就位速度對于耦合運(yùn)動響應(yīng)的影響,并提出了有效避振索

3、長曲線。
　　最后,在顯式非線性有限元分析方法的基礎(chǔ)上,根據(jù)上部模塊在就位過程中可能出現(xiàn)與Spar平臺主體的碰撞特點,參照碰撞模型簡化范例,建立了上部模塊與平臺主體的碰撞簡化有限元模型。運(yùn)用ANSYS/LS-DYNA軟件對在0.2m/s碰撞速度下的碰撞過程進(jìn)行了仿真分析,并進(jìn)一步研究分析了不同碰撞速度和碰撞角度對于碰撞過程中等效應(yīng)力和碰撞力的影響。
　　本文對于Spar平臺海上吊裝工程中多剛體耦合運(yùn)動影響參數(shù)和就位碰撞影響參