S型起重鋪管船作業(yè)運(yùn)動(dòng)性能分析.pdf

1、隨著工業(yè)發(fā)展和人民生活對(duì)油氣資源需求的幾何式增長(zhǎng)，以及內(nèi)陸油、氣資源可開(kāi)采量的逐年減少，人類(lèi)社會(huì)對(duì)于海洋油氣資源的依賴(lài)性愈發(fā)明顯的體現(xiàn)出來(lái)。也正因?yàn)樾枨蟮呐噬?，使得人們?duì)海洋油氣的開(kāi)發(fā)從淺水海域不斷的向深水海域發(fā)展，而海洋工程船作為海底管道鋪設(shè)和海洋平臺(tái)安裝作業(yè)的重要工具，也扮演著越來(lái)越重要的角色。但是，隨著水深的增加，惡劣的海洋環(huán)境對(duì)管道鋪設(shè)作業(yè)和吊裝作業(yè)提出了的更高的要求，深水管道鋪設(shè)和吊裝技術(shù)的不成熟也成為了阻礙我國(guó)深水油氣田開(kāi)采

2、戰(zhàn)略的主要障礙之一。所以，需要對(duì)深海工程船作業(yè)時(shí)的運(yùn)動(dòng)和受力進(jìn)行系統(tǒng)的分析，為設(shè)計(jì)施工提供參考，進(jìn)而進(jìn)一步掌握深水施工作業(yè)技術(shù)。S型管道鋪設(shè)，作為最常見(jiàn)的管道鋪設(shè)方式，以其適應(yīng)水深范圍廣、鋪設(shè)速度相對(duì)較快等獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，成為海底管道鋪設(shè)施工的主流鋪管方式。
　　本文針對(duì)深水S型深水起重鋪管船，研究動(dòng)力定位條件下的S型管道鋪設(shè)和吊裝作業(yè)模型試驗(yàn)、頻域分析和時(shí)域耦合分析。圍繞起重鋪管船運(yùn)動(dòng)性能實(shí)驗(yàn)和數(shù)值分析、起重鋪管船耦合與非耦合對(duì)比分

3、析、管道和吊塊對(duì)鋪管船運(yùn)動(dòng)的影響，以及自主研發(fā)起重鋪管船和原型船作業(yè)運(yùn)動(dòng)性能對(duì)比等方面進(jìn)行研究。S起重型鋪管船的實(shí)驗(yàn)分析。根據(jù)按照縮尺比換算后的船體型線(xiàn)圖和型值表加工船模，針對(duì)3000 m水深S型鋪管作業(yè)工況和4000 t預(yù)起吊作業(yè)工況分別在哈爾濱工程大學(xué)多功能水池進(jìn)行白噪聲波試驗(yàn)，通過(guò)非接觸式光學(xué)六自由度運(yùn)動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量并記錄船模六自由度運(yùn)動(dòng)，經(jīng)后處理得到船舶在兩種工況下的幅頻響應(yīng)算子。S型起重鋪管船頻域分析?；趧?shì)流理論的三維輻射繞

4、射理論，計(jì)算起重鋪管船在S型鋪管作業(yè)工況和4000 t預(yù)起吊作業(yè)工況下的附加質(zhì)量、興波阻尼、幅頻響應(yīng)算子等水動(dòng)力系數(shù)，為時(shí)域數(shù)值分析提供輸入?yún)?shù)，并將計(jì)算得到的RAO與模型試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證數(shù)值模型。通過(guò)分析，采用較為精確的遠(yuǎn)場(chǎng)公式分別計(jì)算起重鋪管船在兩種工況下的二階波浪力傳遞函數(shù)，為動(dòng)力定位控制下起重鋪管船的時(shí)域分析提供參考。S型起重鋪管時(shí)域耦合分析。在鋪管作業(yè)和吊裝作業(yè)過(guò)程中，船體、托管架和管道以及船體和吊塊均可以看成一個(gè)相互影