深水鋪管起重船調(diào)載仿真技術(shù)研究.pdf

1、在海洋油氣開發(fā)過程中，深水鋪管起重船作為用于海上石油部件的吊裝和拆除、海洋平臺導(dǎo)管架下水，海底管道的鋪設(shè)、維修等作業(yè)主要的工程船受到廣泛的重視，為保證起重作業(yè)的安全性，起重船模擬器的研究日趨成熟化。本文針對起重鋪管船模擬仿真系統(tǒng)中的壓載水調(diào)載系統(tǒng)進行了深入研究，該系統(tǒng)主要作用是通過壓載水的調(diào)節(jié)抵消起重過程中吊重對船舶產(chǎn)生的巨大橫傾力矩，保持船舶的浮態(tài)穩(wěn)性，并且真實的模擬出實船壓載水管網(wǎng)系統(tǒng)中各水艙流量的變化實現(xiàn)系統(tǒng)高效、智能的調(diào)載仿真。

2、
　　本文在分析、總結(jié)起重鋪管船作業(yè)特點的基礎(chǔ)上，對深水鋪管起重船工作過程中穩(wěn)性變化進行了深入分析，依據(jù)船級社對起重船穩(wěn)性衡準的規(guī)范要求，確定了壓載水調(diào)載仿真系統(tǒng)的計算流程；針對自動調(diào)載方案生成問題，在研究了現(xiàn)有調(diào)載算法的基礎(chǔ)上，分析總結(jié)了多目標遺傳算法的優(yōu)劣性，提出了改進的帶精英策略的非支配排序遺傳(NSGA-II)優(yōu)化算法，將其應(yīng)用于深水鋪管起重船自動調(diào)載系統(tǒng)中，通過對改進前后調(diào)載方案的比較分析，證明了改進后方法的優(yōu)越性；針對

3、壓載水艙流量求取問題，在對壓載水管路系統(tǒng)的組成及設(shè)計進行梳理的基礎(chǔ)上，提出了基于有限元節(jié)點法的壓載水管網(wǎng)計算數(shù)學(xué)模型，以自動調(diào)載功能生成的方案作為初始條件，采用拆分矩陣法對各個支管的流量和壓力的矩陣方程進行求解，得到不同時段壓載水管網(wǎng)壓力分布，通過與水力軟件計算結(jié)果的對比，證明了有限元方法的可靠性。
　　最后，對起重船壓載仿真系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境、原型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡要介紹，描述了系統(tǒng)各模塊的應(yīng)用，并進行了仿真驗證。結(jié)果表明，系統(tǒng)可