【摘 要】
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非对称半潜式起重平台拥有超强的吊装能力,它的结构比较新颖,不同于传统的半潜式平台,具有非对称的下船体结构,在平台主体的右侧配备有重型起重机,载有起重机的一侧的浮体尺寸明显大于另外一侧。非对称的结构会使此平台及系泊系统的水动力及运动响应不同于常规的半潜式起重平台,所以研究其水动力及运动响应具有重要的意义。本文采用势流理论并进行相关的数值计算,对一新型非对称的半潜式起重平台及系泊系统的耦合动力响应进行
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非对称半潜式起重平台拥有超强的吊装能力,它的结构比较新颖,不同于传统的半潜式平台,具有非对称的下船体结构,在平台主体的右侧配备有重型起重机,载有起重机的一侧的浮体尺寸明显大于另外一侧。非对称的结构会使此平台及系泊系统的水动力及运动响应不同于常规的半潜式起重平台,所以研究其水动力及运动响应具有重要的意义。本文采用势流理论并进行相关的数值计算,对一新型非对称的半潜式起重平台及系泊系统的耦合动力响应进行研究,具体相关工作为:(1)建立三维水动力模型,根据三维势流理论对非对称半潜式起重平台进行水动力性能分析,获得非对称半潜式起重平台的运动响应幅值RAO、一阶波浪力、二阶波浪力、附加质量等计算结果,分析非对称结构对平台水动力性能的影响。结果发现:平台的横荡、横摇、艏摇运动受非对称结构的影响最大。横荡运动的90°和-90°的RAO数值存在一定偏差,90°的峰值为1.308m/m,-90°的峰值为1.302m/m。横摇90°浪向下的最大值为0.700°/m,-90°的浪向下的最大值为0.657°/m。艏摇运动主要出现在斜浪60°和-60°下,分别为0.287°/m、0.271°/m。(2)本文对非对称半潜式起重平台系泊系统特性展开研究,对系泊系统进行布置,研究系泊缆数目、系泊缆悬链松弛度等系泊系统参数,计算分析这些参数对平台运动及系泊缆受力情况的影响。结果发现:在系泊缆数目参数分析中,比较了8根和12根系泊缆下的平台运动和系泊缆张力情况,发现在同时满足规范要求的情况下,8根系泊缆的经济性更好;在研究系泊缆悬链松弛度时,选择了5种不同的松驰度的系泊缆,发现悬链松弛度为7.5的系泊缆运动性能和经济性最好。(3)对非对称半潜式起重平台及系泊进行时长3小时的时域短期预报,得到不同工况下的运动响应时历曲线,系泊张力统计值,分析总结不同方向海况下不同缆绳的分布规律以及运动响应的统计特性,并对三种工况下的系泊系统进行了安全校核。结果发现:当有义波高为6m,风浪流入射方向为-180°时,非对称半潜式起重平台系泊缆绳中受力最大的是8~#缆绳,系泊张力为8.29×10~6N,安全系数为5.33;当有义波高为2.5m,风浪流入射方向为-90°时,非对称半潜式起重平台系泊缆绳中受力最大的是4~#缆绳,系泊张力为3.75×10~6N,安全系数为11.77,这两种工况下的系泊系统都可以满足规范要求。当有义波高为13.5m时,风浪流入射方向为180°,8~#缆绳存在最大张力3.4671×10~7N,安全系数为1.28,小于规范要求的安全系数1.67,此极限海况下的系泊系统已无法满足规范要求,但没有超过破断强度,尚可以处于生存状态。所以总体来说三种工况的系泊系统基本可以满足要求。
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