【摘 要】
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本文采用势流理论和计算流体力学等方法,开展高海况条件下多用途船并靠多浮体海上基地水动力性能研究。
基于势流理论,利用AQWA软件计算并靠补给作业时多用途船与多浮体海上基地的运动响应,研究不同船舶间距对船舶运动的影响规律。结果表明受双船水动力干扰的影响,船舶运动响应幅值明显增大并增加新的共振频率,其中多用途船运动响应对双船间隙距离更加敏感;当双船间隙距离较近时,间隙内存在明显的波浪升高现象。
基于计算流体力学理论,利用Fluent软件计算并靠补给作业中船舶的流载荷,分析了不同船舶类型、船
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本文采用势流理论和计算流体力学等方法,开展高海况条件下多用途船并靠多浮体海上基地水动力性能研究。
基于势流理论,利用AQWA软件计算并靠补给作业时多用途船与多浮体海上基地的运动响应,研究不同船舶间距对船舶运动的影响规律。结果表明受双船水动力干扰的影响,船舶运动响应幅值明显增大并增加新的共振频率,其中多用途船运动响应对双船间隙距离更加敏感;当双船间隙距离较近时,间隙内存在明显的波浪升高现象。
基于计算流体力学理论,利用Fluent软件计算并靠补给作业中船舶的流载荷,分析了不同船舶类型、船舶间隙距离以及流向角对船舶流载荷遮蔽效应的影响,证明了CFD方法计算船舶并靠流载荷的正确性及优越性。研究发现,并靠补给作业时,不同风流角度下船舶遮蔽效应存在一定的差距;且在特定流向角下,两船受到的风流力或力矩方向相反,可能导致船体碰撞,存在极大的危险性。
利用Fluent软件研究多用途船并靠多浮体海上基地时的横摇阻尼系数,并与势流理论结果进行对比,分析流体粘性对横摇阻尼系数的影响。证明了粘性流中旋涡脱落现象对船舶的阻尼有重要贡献,且旋涡的形成与脱落受间隙宽度的影响。
针对多用途船并靠多浮体海上基地的间隙水共振问题,建立了三维波浪水池并对其正确性进行验证。在此基础上模拟双船并靠作业时的运动响应以及间隙波浪高度,结果表明CFD方法计算间隙内波浪高度幅值小于势流理论波浪高度,且间隙水共振发生的频率范围较势流理论更宽。最后,根据CFD方法得到的船舶间隙波浪高度,使用盖板阻尼法对势流理论计算结果进行修正,提供了更准确的势流理论水动力结果,为进一步的工程应用和靠泊装置设计奠定技术基础。
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本文尝试了一种新的涡激振动预报方式,将机器学习的方法应用其中,以实验数据作为依托,构建柔性圆柱的涡激振动响应预报模型。主要进行了如下工作:
直径小于20英寸的管道可以通过卷管铺管法实现高效安装,因此卷管法被广泛应用于深水油气管道安装,但卷管铺管期间管道将承受循环弯曲载荷的作用,产生较大的塑性变形甚至可能出现局部屈曲,因此通过数值模拟分析管道的动态响应具有重要意义。此外,管道焊接部位的力学性能不均匀性、壁厚所致几何不连续性等局部不连续因素也可能对卷管安装中管道的安全性及结构完整性产生影响。此前的研究缺少针对此类问题系统而深入的分析,因此本文将针对这些问题开展卷管法安装数值模拟,研究管道性能在卷管铺设中的变化,更为全面地考虑卷管法安装过程中管道的
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本文以海洋石油201铺管船托管架为研究对象,该船舶属于大型深水铺管船,其作业水深可达到2000米超深水下。本文中对四节托管
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