导管架平台上部组块浮托安装数值分析与安装方案优化设计任务书

 2022-01-13 08:01

全文总字数:3210字

1. 毕业设计(论文)主要内容:

随着深海海洋资源的开发,海洋平台逐渐往大型化发展以适应深海环境和增加的油气生产能力。这也意味着海洋平台安装将面临更多挑战。相较于传统的海上吊装,海洋平台上部组块浮托安装具有安装能力大、海上施工时间短等优点,逐渐成为大型海洋平台上部组块的主要安装方式,被广泛用于海洋平台的安装和海上风机的安装。海洋平台浮托安装主要通过驳船将陆上组装完成的上部组块运输到安装地点,然后通过调整驳船压载或机械方法将上部组块转移到下部结构上。在浮托安装过程中,驳船在波浪作用下的运动响应会诱导上部组块,驳船和下部结构间的碰撞。为保证安装成功实施,需要对安装过程中的动力响应(运动响应和碰撞)进行控制约束,过大的运动会导致平台组块对接过程中产生较大的碰撞力,从而导致结构受损和安装失败。目前,国内外的学者对浮托安装过程中的碰撞力进行了较为详细的研究来分析浮托安装的可行性。但是浮托安装过程中的动力响应一方面可作为安装可行性的评估标准,另一面也可为浮托安装方案的优化提供依据。

2. 毕业设计(论文)主要任务及要求

本课题的主要任务:

  1. 通过文献调查,掌握浮托安装的发展历程、趋势和技术难点,同时熟悉浮托安装的水动力分析的基本原理和方法。

  2. 选取导管架平台浮托安装的相关参数,对导管架平台浮托安装系统进行简化,建立动力分析模型。

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    3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排

    任务编号

    任务内容

    时间节点

    1

    文献调查

    第1-2周

    2

    选取导管架平台浮托安装的相关参数

    第3周

    3

    利用SolidWorks建模,完成装置的网格划分

    第4周

    4

    基于ANSYS-AQWA完成浮托安安装系统的频域水动力分析

    第5-6周

    5

    基于ANSYS-AQWA完成浮托安装系统的时域动力响应分析

    第7-8周

    6

    分析比较不同海况下,浮托安装的动力响应分析

    第8-10周

    7

    基于动力响应分析,优化浮托安装系统系泊方案

    第11-12周

    8

    完成毕业设计论文

    第13-14周

    4. 主要参考文献

    [1] Chen M, Eatock Taylor R, Choo Y S. Time domain modeling of adynamic impact oscillator under wave excitations[J]. Ocean Engineering, 2014,76:40-51.

    [2] Hu Z, Li X, Zhao W, et al. Nonlinear dynamics and impactload in float-over installation[J]. Applied Ocean Research, 2017, 65: 60-78.

    [3] Taghipour R, Perez T, Moan T. Hybrid frequency–time domainmodels for dynamic response analysis of marine structures[J]. OceanEngineering, 2008, 35(7): 685-705.

    [4] Cummins W E. The impulse response function and shipmotions[R]. David Taylor Model Basin Washington DC, 1962.

    [5] Chen M S, Choo Y S,Eatock Taylor R. Dynamic Simulation of Marine Structures based on aState-Space Model[C]// 2nd Marine Operations Specialty Symposium. 2012.

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    [7] CHEN M, ZOU M, ZHU L.Frequency-domain Response Analysis of Adjacent Multiple Floaters with FlexibleConnections[J]. 船舶力学, 2018, 22(9).

    [8] Acero W G, Gao Z, Moan T. Methodology for assessment of the allowablesea states during installation of an offshore wind turbine transition piecestructure onto a monopile foundation[J]. Journal of Offshore Mechanics andArctic Engineering, 2017, 139(6): 061901.

    [9] Jung S J, Kwak H U, Oh S H, et al. Mating Analysis for Float-OverInstallation of a Large Topside in Various Load Transfer Stages[C]//The 28thInternational Ocean and Polar Engineering Conference. International Societyof Offshore and Polar Engineers, 2018.

    [10] Cao A, Sang S, Sheng J,et al. Numerical simulation of twin-barge float-over installation on AQWAsoftware[J]. Cluster Computing, 2018(1).

    [11] 许鑫. 浮托安装系统耦合动力响应研究[D]. 2014.

    [12] 陈晓惠. 海洋平台上部组块浮托安装数值模拟与实验研究[D]. 中国海洋大学, 2012.

    [13] 王文娟. 海洋平台浮托安装数值模拟研究[D]. 中国海洋大学, 2013.

    [14] 王树青, 陈晓惠, 李淑一, et al. 海洋平台浮托安装分析及其关键技术[J]. 中国海洋大学学报(自然科学版), 2011, 41(z2):189-196.

    [15] 范模, 李达, 马巍巍, et al. 南海超大型组块浮托安装总体设计与关键技术[J]. 中国海上油气, 2011(04):59-62 66.

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