导读:本文包含了张紧式系泊系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:张紧式系泊,聚酯缆,疲劳损伤,拖曳力系数
张紧式系泊系统论文文献综述
梁园华,韦斯俊,孙政策,杨清峡[1](2018)在《深水张紧式聚酯缆系泊系统疲劳分析研究》一文中研究指出以一座采用张紧式聚酯缆系泊定位的深水半潜生产平台为研究对象,采用时域动态方法计算平台运动响应和系泊系统响应,对响应结果进行统计分析,通过采用修正系数窄带联合谱法计算系泊系统疲劳损伤。采用莫里森方程考虑系泊线的拖曳力效应和附加质量效应,通过对拖曳力系数、附加质量系数和聚酯缆拉伸刚度的敏感性分析,研究叁个参数对深水张紧式聚酯缆系泊系统张力响应和疲劳损伤的影响。结果表明:拖曳力系数变化和聚酯缆拉伸刚度对系泊系统疲劳损伤影响显着;附加质量系数变化对系泊系统疲劳损伤影响很小。(本文来源于《海洋工程装备与技术》期刊2018年S1期)
李辉,刘春雷,张伟,姜峰,邓宝利[2](2018)在《深水半潜式平台张紧式系泊系统优化设计》一文中研究指出针对2 000 m工作水深12点多成分张紧式系泊系统,采用时域耦合动力分析方法,研究不同浪向完整条件和一根系泊缆断裂的破损工况下浮体运动和系泊缆张力特性。改变系泊系统参数,定量探究其影响系泊系统的一般规律,提供满足API规范要求的系泊系统优化设计方案。结果表明:增加系泊缆根数可以有效增强平台定位能力;通过合理选择预张力倾角、预张力大小、系泊缆夹角等,可以大幅度改善平台的运动响应和系泊缆动态响应。(本文来源于《船舶工程》期刊2018年S1期)
康庄,付森,张殿航,袁洪涛,王钰涵[3](2017)在《SPAR平台张紧式系泊系统方案》一文中研究指出针对系泊系统中系泊缆绳的根数、分组布置方式以及系泊缆绳组内夹角对系泊性能的影响进行时域动态计算,分析所得结果并选定最终的系泊方案。计算分析了3组4根、4组3根、2组6根和均匀布置的布置方式,对比结果表明:3组4根的布置方式方案受力最小,平台水平偏移最小,性能最优;而在综合考虑了系泊缆绳的碰撞和运动受力性能后发现,5°组内夹角最为合适。(本文来源于《船舶工程》期刊2017年12期)
熊凌志[4](2017)在《深海张紧式系泊系统及其与海底锚基的相互作用研究》一文中研究指出随着世界经济的高速发展,对海洋资源开发和利用已经成为了世界各国的必然趋势,向深海进军的步伐已经迈开,世界上浮式生产平台的最大作业水深已达2895米。与此同时,对于浮式生产平台至关重要的系泊系统也逐渐从传统的悬链线式向新型的张紧式转变。在水深超过1000米的区域,张紧式系泊系统在各方面明显优于悬链线式系泊系统,其成本低,其自身重量轻,水平回复力大,定位能力强,并且系泊半径小。然而,海洋浮式平台数量急剧增长的同时,事故也变得频发,许多事故都是由于系泊缆或系泊系统失效所导致的,部分事故造成了严重的损失。事故的原因主要为导缆孔处锚链断裂、底链处锚链扭结断裂、产生海底沟槽造成锚基失效以及合成缆材料的断裂等。底链附近的问题以及海底沟槽等现象很早就出现过,然而并未引起人们的重视。近年来链土作用问题出现得更加频繁,造成的损失变得巨大,逐渐引起人们的重视。张紧式系泊的链土作用与悬链线系泊中的作用机理存在本质的区别,工业界对此知之甚少,学术界的研究仍处于起步阶段,因此需要进行进一步探索。为了更好的理解锚链与海底土壤的相互作用过程,探究其作用机理,本论文开展了张紧式系泊缆与海底砂土相互作用的模型试验。推导了链-土作用中的相似关系,初步建立了海洋工程领域系泊缆与砂土相互作用的试验体系。试验包括整根系泊缆在深水池中的动力响应试验和局部系泊缆的模型试验。通过对试验数据的分析以及对试验中锚链与砂土相互作用的过程进行观测,探究了张紧式系泊缆中链土作用的机理。提出了弹塑性土壤力模型,并开发了一套完整可靠的土壤力计算方法,实现了对从锚基到浮体的整根系泊缆的动力响应计算。国际上首次发现了“棘轮效应”现象,即:系泊缆顶部的保持相同的循环运动时,土壤中的锚链长度变短,与水平方向上的倾角减小,反悬链线曲率变小,水中的系泊缆长度变长,与此同时,系泊缆中的拉力逐渐降低。提出了弹性边界法以快速预报经过棘轮效应后张紧式系泊缆的形态和力的特性。对比了不同的张紧式系泊缆简化模型计算结果,给出了简化模型选取的具体建议。近年来,随着材料工程领域的技术发展,合成缆(如聚酯缆等)材料在系泊系统中的应用越来越广泛。2005年聚酯缆首次在Spar平台的张紧式系泊中成功应用后,被迅速推广,此后新设计建造的Spar平台都采用了合成缆作为张紧式系泊缆的中间段。目前作业水深最深的Turritella FPSO在张紧式系泊中也采用了合成缆。合成缆的力学特性、破坏机理十分复杂,难以准确的预报此类缆索的动力响应直接影响了工程中对于张紧式系泊工作状态的评估,这也是部分系泊事故的原因所在。如何准确的表达此类材料的力学特性一直是材料工程学科的研究热点之一。对于海洋工程领域,如何准确地预报合成缆的系泊系统动力响应也是关系到系泊系统安全性的重要因素之一。为了解决该问题,文中通过理论推导得到了材料非线性拉伸的本构关系,建立了缆单元的粘弹性物理模型,克服了大变形情况下系泊缆材料非线性、粘弹性的计算难题。通过与文献中实验结果进行对比,得到了数值计算模型中所需要的材料线性系数、非线性系数及粘弹性阻尼系数。通过采用六种不同的系泊缆配置以研究合成缆的非线性、粘弹性等特性对系泊缆动力响应的影响,结果表明材料的粘弹性会增加系泊缆的波频响应和粘弹性能量耗散,而非线性材料可以增加系泊缆的顺应性。对比研究了聚酯缆、HMPE缆和Aramid缆的非线性和粘弹性区别,研究了分别采用叁种缆的系泊动力特性区别。传统观念认为系泊系统对浮式平台的作用仅仅为提供相应的水平回复力,而研究中发现系泊系统除了可以提供水平回复力外,还可以为系统提供低频阻尼,即系泊阻尼。目前对于系泊阻尼的研究主要集中在悬链线式系泊系统,而少有涉及张紧式系泊系统。本文中改进了系泊阻尼的计算方法,通过动态计算得到系泊缆单元的运动和力,从而避免了在此部分引入假设,保证了计算精度。文中对张紧式系泊缆的阻尼进行了深入且系统的研究,对比分析了全水深系泊缆和截断系泊缆的阻尼特性和区别;研究了张紧式系泊缆的水动力阻尼特性以及土壤阻尼特性;得到了水动力阻尼和土壤阻尼随系泊缆导缆孔运动的幅值和周期变化的规律;通过对合成缆材料的阻尼系数进行参数敏感性研究。结果表明在大部分情况下,系泊缆的水动力阻尼占主要成分,粘弹性阻尼次之,土壤力导致的阻尼所占的比例最小。但是对于某些材料,其粘弹性阻尼可能会超过系泊缆的水动力阻尼。本文最后部分针对中国南海的海况条件,对一艘多点系泊的FPSO进行了研究,比较了分别采用悬链线式和张紧式系泊系统系统时FPSO的横荡衰减阻尼和FPSO运动响应的区别;研究了采用钢缆和HMPE缆作为系泊系统时,FPSO在各个浪向下的时域运动响应。综上所述,本文通过模型试验、数值计算和理论分析相结合的方法对张紧式系泊缆的链土作用问题、合成缆非线性及粘弹性问题以及系泊阻尼特性问题等进行了系统全面的研究。针对张紧式系泊缆中锚链—土壤相互作用特性,开展了模型试验,通过结果分析和现象观测相结合的方法探究了链土作用的机理;开展了数值模拟研究,提出了弹塑性土壤力的计算模型,得到了一套计算张紧式系泊系统运动和动力响应的数值程序;在国际上首次发现张紧式系泊缆的“棘轮效应”(Ratcheting);提出了弹性边界法以预测系泊缆的棘轮效应,该方法简单、高效且具有极强的工程应用前景。提出了合成材料的非线性和粘弹性物理模型,克服了合成缆材料的非线性、粘弹性的计算难题。改进了系泊阻尼的计算方法,比较了水动力阻尼、土壤阻尼及材料结构阻尼的比重区别,给出了定性的比较结论。最后,文中研究了多点系泊FPSO在中国南海区域的动力响应,比较分析了不同系泊系统类型及采用不同材料的系泊系统对平台性能的影响。得到的结论为工业界提供了解决方案,为中国南海今后的资源利用、岛礁开发提供了技术储备。(本文来源于《上海交通大学》期刊2017-05-01)
李欣[5](2017)在《深水浮式平台张紧式系泊系统设计分析》一文中研究指出深水浮式生产平台(FPS-Floating Production System)是具备深海油气钻井、生产、贮藏、外输等功能的半潜式平台。FPS在超深水作业情况下,往往采用张紧式系泊系统来定位。张紧式系泊系统由于其锚链采用的是聚酯纤维缆等新型材料,重量轻、强度大,更适合于深水作业,近年来得到了广泛的应用。目前,虽然有专门的纤维缆设计规范,但多为概念和相关衡准,缺乏详细的设计流程,此外,对张紧式系泊系统的静力应力应变关系以及非线性的问题研究十分有限。本文以某一 FPS为例,研究探讨了张紧式系泊系统的设计方法,主要研究内容如下:(1)针对张紧式系泊系统的特点,根据API规范中的相关要求,借鉴了已有的工程经验,提出了一套适用于张紧式系泊系统的设计方法,并确定了设计流程:先初步设计系泊方案,进行分析校核,再通过系泊参数优化,最终设计优化方案,进行评估分析。根据这套张紧式系泊系统的设计方法,为浮式平台设计并优化了系泊方案。(2)基于传统的悬链线理论,结合纤维缆的应力应变关系,建立了非线性系泊缆静力平衡方程,编写了计算程序,并进行了算例验证。检验系泊方案初步设计的合理性,并进一步对目标平台的最佳井口布置方位展开研究,为以后的动力分析提供了参考依据。(3)综合应用静力分析、频域水动力分析、时域耦合分析以及非线性耦合分析等计算方法,研究了张紧式系泊浮式平台运动响应及张力特性分析方法,对典型的系泊设计方案进行了评估。(4)详细分析了预张力大小和倾角、系泊线夹角和数目以及导缆孔的位置等参数对系泊性能的影响,优化系泊设计方案,并对最终方案进行了计算,并对计算结果予以分析。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2017-01-01)
张殿航[6](2016)在《深水Spar平台的张紧式系泊系统性能研究》一文中研究指出Trussspar平台是深水海洋开发中常用的平台,中间舱段采用桁架式结构,不但节省用钢量,同时具有更好的稳性。张紧式系泊系统具有系泊半径小、总重量轻、防腐蚀性能好等特点得到广泛应用。本文以Truss spar平台为研究对象,将南海2000m水深目标海域环境参数统计值作为设计海况,一方面针对张紧式系泊系统进行性能分析,结合工程经验及平台布局优选系泊系统参数完成方案设计;另一方面确定了半张紧式系泊系统布置方案并与张紧式系泊系统进行性能对比。通过耦合计算,在系泊系统动力特性影响参数、系泊方式、方案优选思路等方面的进行了研究,探索了平台运动响应与系泊系统动力响应的变化规律,为今后南海Truss Spar平台系泊系统择优确定设计方案提供技术建议与工程参考。在进行频域分析时,为准确获得平台水动力参数,考虑了月池内部流体的影响,同时引入TUBE单元及DISC单元进行等效处理,并结合AQWA NAUT模块计入硬舱、软舱及垂荡板的阻尼对垂荡运动的影响。将数值计算结果与平台固有周期比较发现,结果合理可靠。然后对Truss Spar平台张紧式系泊系统进行初步设计,采用锚链-聚酯纤维缆-钢链叁段材料组合方式布置。在进行时域耦合动态模拟时,依据API RP 2SM规范,结合BRIDON材料属性,采用安装刚度计算平台位移,采用风暴刚度计算系泊系统受力。在设计系泊系统时,将参数按照对材料成本影响大小排序,依次分析了顶张角、导缆孔高度、分段长度、直径、根数、布置方式及组内夹角对平台运动响应及系泊线动力响应的影响,结合平台布置逐步深入优选方案。所设计的方案能够较好控制成本,性能优良。最后得到四种海况张紧式系泊系统在完整与破损条件下,系泊线受力与平台的六自由度位移结果,均满足设计规范要求。在此基础上完成半张紧式系泊系统设计,然后着重对比两种系泊方式平台的运动响应。通过迭加水平运动轨迹,可明显看出张紧式系泊系统对应的平台位移远小于半张紧式,水平位移半径极值减小50%以上。并且在系泊系统破损条件下对位移控制能力比半张紧式强,可有效控制平台低频慢漂运动。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2016-12-01)
赵南,张伟,杨勇[7](2016)在《深海半潜式生产平台张紧式系泊系统安装方案》一文中研究指出深海半潜式生产平台通常采用永久张紧式系泊系统,通过搜集整理行业内深水张紧式系泊安装流程的相关资料,对系泊系统海上安装方案进行归纳和总结,详细阐述吸力锚及系泊缆的安装作业流程,并针对海上意外事件出现而采取的相应措施进行说明,为今后深水张紧式系泊系统的海上安装提供参考。(本文来源于《船舶》期刊2016年02期)
赵晶瑞,谢彬[8](2015)在《深水半张紧系泊系统设计研究》一文中研究指出对比分析作业水深、锚基础垂向负载能力与平台许用水平偏移量等因素对深水半张紧型系泊缆结构设计的影响。以1座深水FDPSO平台为例,分别采用悬链线与半张紧型模式对其进行系泊设计,并采用准静力法对系统整体的动力响应进行分析。结果表明:与传统的悬链线系泊系统相比,半张紧型系泊系统可有效降低系泊水平辐射距离,并节约可变载荷,减少整体用钢量,但会增加系泊回复刚度中的非线性效应,可能导致缆绳张力的突然增大,设计阶段应予以重视。(本文来源于《舰船科学技术》期刊2015年12期)
王天英,杜敏,倪玲英[9](2015)在《浅水新型FPSO张紧式多点系泊系统时域分析》一文中研究指出为了确定新型圆角倒棱台形FPSO(IQFP)的系泊系统方案,进一步研究浅水张紧式多点系泊系统的基本特性,考虑风、浪、流的联合作用,对IQFP张紧式多点系泊系统进行了作业工况和生存工况下的时域耦合运动响应分析,得到了浮体运动和系缆张力的时历曲线。研究结果表明,浮体的水平偏移和系缆的张力都符合规范要求,系泊性能优良。在此基础上,通过谱密度分析,从能量角度对浅水张紧式系泊特性进行分析。分析结果表明,与悬链线式系泊相比,采用张紧式多点系泊的浅水IQFP的浮体低频运动响应很微小,而系缆张力中波频力和低频力所占比例几乎相同,从而进一步验证了张紧式多点系泊系统适用于浅水海域的优越性。(本文来源于《石油机械》期刊2015年10期)
王宏伟,罗勇,马刚,孙丽萍[10](2015)在《深水非线性弹簧截断张紧式系泊系统动力特性》一文中研究指出通过分析张紧式系泊系统的力学特性,提出用弹簧系统代替被截断系泊线并准确模拟其刚度特性的方法.截断水深以上系泊线刚度保持不变,讨论弹簧长度、位置及非线性系数的确定方法,保证截断前后系统的静力特性相似.提出改变截断后系泊线直径和单位长度质量的计算方法,准确模拟系泊线的动力特性.将一作业水深3 048m的FPSO内转塔式系泊系统分别等效截断到1 000m和500m,通过静态分析和时域动态分析可知:截断前后系泊线的预张力、顶部张角、静力特性曲线、平台总体响应和系泊线受力都符合良好,证明了所提截断方案的合理性和正确性.(本文来源于《华中科技大学学报(自然科学版)》期刊2015年07期)
张紧式系泊系统论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
针对2 000 m工作水深12点多成分张紧式系泊系统,采用时域耦合动力分析方法,研究不同浪向完整条件和一根系泊缆断裂的破损工况下浮体运动和系泊缆张力特性。改变系泊系统参数,定量探究其影响系泊系统的一般规律,提供满足API规范要求的系泊系统优化设计方案。结果表明:增加系泊缆根数可以有效增强平台定位能力;通过合理选择预张力倾角、预张力大小、系泊缆夹角等,可以大幅度改善平台的运动响应和系泊缆动态响应。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
张紧式系泊系统论文参考文献
[1].梁园华,韦斯俊,孙政策,杨清峡.深水张紧式聚酯缆系泊系统疲劳分析研究[J].海洋工程装备与技术.2018
[2].李辉,刘春雷,张伟,姜峰,邓宝利.深水半潜式平台张紧式系泊系统优化设计[J].船舶工程.2018
[3].康庄,付森,张殿航,袁洪涛,王钰涵.SPAR平台张紧式系泊系统方案[J].船舶工程.2017
[4].熊凌志.深海张紧式系泊系统及其与海底锚基的相互作用研究[D].上海交通大学.2017
[5].李欣.深水浮式平台张紧式系泊系统设计分析[D].哈尔滨工程大学.2017
[6].张殿航.深水Spar平台的张紧式系泊系统性能研究[D].哈尔滨工程大学.2016
[7].赵南,张伟,杨勇.深海半潜式生产平台张紧式系泊系统安装方案[J].船舶.2016
[8].赵晶瑞,谢彬.深水半张紧系泊系统设计研究[J].舰船科学技术.2015
[9].王天英,杜敏,倪玲英.浅水新型FPSO张紧式多点系泊系统时域分析[J].石油机械.2015
[10].王宏伟,罗勇,马刚,孙丽萍.深水非线性弹簧截断张紧式系泊系统动力特性[J].华中科技大学学报(自然科学版).2015