基于現(xiàn)場監(jiān)測的FPSO運動姿態(tài)研究與仿真.pdf

1、碩士學(xué)位論文基于現(xiàn)場監(jiān)測的FPSO運動姿態(tài)研究與仿真StudiesandSimulationofFPSOMovementBasedonFieldMonitoring學(xué)號：21109228完成日期：窒Q!壘!Q墨!Q!大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要由于海上環(huán)境惡劣，F(xiàn)PSO運動機制復(fù)雜，極易造成系泊系統(tǒng)失效事故。基于原型的現(xiàn)場監(jiān)測技術(shù)，為實時掌握平臺運作情況，保證安全作業(yè)提

2、供了寶貴的資料。但現(xiàn)有監(jiān)測技術(shù)只能進(jìn)行局部監(jiān)測，無法體現(xiàn)整體運動狀態(tài)；實驗室環(huán)境因場地有限，也不能完全模擬海洋環(huán)境。基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的海洋平臺姿態(tài)仿真系統(tǒng)可以有效地克服這兩方面的限制，為FPSO運動特性的研究提供一種新的思路。本文詳細(xì)介紹了軟剛臂單點系泊FPSO現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)針對渤海的部分FPSO平臺設(shè)計并實施，主要對平臺的結(jié)構(gòu)信息和環(huán)境要素展開監(jiān)測，并獲得了大量實測數(shù)據(jù)?；陂L期現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)，深入分析船體與系泊系統(tǒng)運動姿態(tài)與特性

3、，通過比較兩者運動的頻譜數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，船體的縱搖運動與系泊腿縱搖運動頻率保持一致，船體橫搖運動與系泊腿高頻橫搖運動頻率一致，而系泊腿不常見的大幅橫向擺動，則主要是由船體較大的艏搖引起的，進(jìn)一步分析了風(fēng)、浪、流環(huán)境要素對船體運動和系泊姿態(tài)的影響。并以船體和系泊系統(tǒng)之間耦合運動關(guān)系的研究為基礎(chǔ)，開發(fā)了基于現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)的FPSO三維運動姿態(tài)仿真系統(tǒng)。FPSO三維運動姿態(tài)仿真系統(tǒng)整合了FPSO三維簡化模型，渲染出逼真的海洋環(huán)境，并以現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)為依

4、據(jù)，實時解算船體運動姿態(tài)，借助自由度節(jié)點控制技術(shù)，可視化模擬FPSO多自由度運動，再現(xiàn)了平臺在海上的真實運動狀態(tài)。該系統(tǒng)是VR技術(shù)在海洋平臺仿真領(lǐng)域的重要實踐。FPSO現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)是國內(nèi)首次實現(xiàn)的針對軟剛臂系泊系統(tǒng)FPSO的長期現(xiàn)場監(jiān)測，為該類系泊系統(tǒng)的運動分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了寶貴的資料?；诂F(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)的FPSO運動姿態(tài)的分析和仿真，能夠真實、有效地反映船體和系泊系統(tǒng)之間相互激勵、相互響應(yīng)的耦合運動特性，為探索FPSO運動規(guī)律，保證海