均匀来流中浮式圆柱的涡激运动研究

采用模型试验和CFD计算相结合的方法,对均匀来流中浮式圆柱在不同状态及不同控制参数下的尾流流场、涡脱激励及相应的涡激运动特征进行了较深入的机理性研究,为进一步对Spar等海洋浮式平台进行涡激运动研究奠定了基础。     

C-T Spar平台主体结构总强度初步分析

在C-T Spar平台主体结构初步设计的基础上,参照API规范,利用DNV/Wadam软件对波浪载荷进行预报,同时对平台主体结构在作业状态下的总强度进行了有限元计算,得到平台主体变形和应力分布规律.对Spar平台的结构强度分析为今后国内深水平台的设计研究提供借鉴.     

垂荡板对Truss Spar平台垂荡性能的影响分析

为了研究垂荡板对Truss Spar平台垂荡性能的影响,在建立Truss Spar平台垂向波浪载荷计算模型的基础上,基于柯莱根-卡彭特数Kc计算了Truss Spar平台的黏性阻尼,提出了垂荡响应幅值的理论计算方法,并将理论计算结果与AQWA软件的仿真结果进行对比。分析结果表明:2种分析方法下垂荡响应幅值趋势一致,峰值较为接近,而且理论计算方法计算速度明显优于仿真分析方法;基于Kc数的垂荡响应幅值理论计算方法能快速有效地分析设有垂荡板的海洋平台的垂荡响应;黏性阻尼能够有效抑制Truss Spar平台的垂荡响应,在垂荡响应分析中不可或缺,垂荡板贡献的黏性阻尼是总黏性阻尼的主要组成部分。所得结论可为合理确定Truss Spar平台垂荡响应幅值提供参考。     

桁架式Spar平台气隙响应研究

气隙是深海Spar平台结构设计所需考虑的关键问题之一。Spar平台是浮式平台,在海洋环境荷载的作用下会发生运动,平台结构和波浪还会相互产生影响,因此在计算气隙时须考虑平台运动和波浪运动的耦合作用。利用数值计算方法对桁架式Spar平台气隙响应的影响因素进行了研究。平台垂荡值是影响气隙响应的主要因素;波浪运动对气隙的影响很大,而平台运动对气隙的影响较小。     

新型多柱式SPAR平台的结构强度初步分析

柱体式平台(Spar)因其在深水作业环境中具有出色的稳定性、安全性、经济性,被业界认为是最具发展前景的超深水海洋石油平台类型。本文在已有Spar平台的基础上提出了一种新型的多柱式Spar平台,并对该新型Spar平台的主体外型进行了概念设计,确定了结构主尺度参数;利用ANSYS软件对该新型Spar平台进行结构建模和网格划分,初步分析了平台的主体结构强度,通过分析得出了该平台的结构受力关键点和薄弱点,为以后的平台结构详细设计提供参考。结果表明,新型多柱式Spar平台在设计上基本合理,满足深海工作条件。本文对Spar平台的后续研究具有一定参考意义。     

Spar平台结构型式及总体性能分析

Spar平台是一种比张力腿平台(TLP)更经济和使用水深更深的深海平台,也是深海油气勘探开发最重要的发展概念之一.介绍了Spar的发展历程和Spar系统的总体结构组成,对比了传统式平台(Classic Spar)、桁架式平台(Truss Spar)、多柱式平台(Cell Spar)的结构特点及Spar和TLP的特点,并对Spar未来发展趋势作了展望.     

深海SPAR平台不同锚固基础特点的研究

Spar平台是目前在水深较大的深海油气田中常用的一种结构形式。Spar平台的锚固基础一般为打入式桩基或吸力锚。这两种基础形式各具特点,在设计计算上也存在着很大的差别。本文利用三维有限元对这两种基础的承载特性进行了相关研究。计算结果显示,受力角度对吸力锚和桩基的最终承栽力有明显的影响。     

垂荡板对Truss Spar平台动力响应的影响分析

随着深海石油开发需求的不断增加,Spar平台的设计制造成为海油工程领域关注的热点。为探究垂荡板结构对Truss Spar平台动力响应的影响,在三维势流理论的动力响应方程的基础上,利用水动力计算软件ANSYS-AQWA,建立Truss Spar平台水动力模型,改变中段部分的桁架式结构中垂荡板的数目,应用频域分析法对附有不同数目垂荡板的TrussSpar平台进行动力响应计算和比较。计算结果表明,垂荡板结构能有效抑制TrussSpar平台的运动,而且垂荡板的数量越多对平台的垂向运动性能的改善效果越好。     

参一强激励作用下的Spar平台非线性纵摇运动响应分析

考虑垂荡运动和波浪激励力矩的双重影响,建立Spar平台参一强联合激励下的纵摇运动方程。应用摄动法求得当垂荡频率与纵摇固有频率比接近2:1时纵摇方程的一阶近似解,并分析了方程零解与定常周期解的运动稳定性。以一座试验Spar平台为例,计算了该平台在长周期涌浪下纵摇运动的时域响应。     

一种新型的深海采油平台Spar

就近年来开发的一种新型深海采油平台—Spar的特点和结构进行了综述,并且按照Spar的分代介绍其发展状况,列举了平台实例,给出了当前所有在役和在建Spar的构造资料。     

水深和螺旋板对Classic Spar水动力特性的影响

Classic Spar平台由于其单立柱式的几何特性,会产生较大的涡激力,而平台柱体外围的螺旋板能有效地减少涡旋,增加平台结构强度。本文应用三维分布源法求解边界积分方程,计算并比较了Classic Spar平台在四种不同水深时的水动力特性,分析了螺旋板的螺距和数量对平台水动力特性的影响。     

Spar型浮式风机平台设计与水动力响应分析

参考Truss Spar型油气平台的结构形式,以NREL 5 MW为目标风机,提出一种Spar型浮式风机平台的概念性设计。利用海洋工程软件AQWA计算该平台在作业和极端海况下的水动力响应。研究表明,该平台具有良好的水动力性能,并且在极端海况下也具备一定安全性。     

Spar平台垂荡板设计中的关键问题

Spar平台是一种适宜于深海石油的开采、生产、处理加工和储存的平台结构形式。垂荡板是影响Truss Spar和Cell Spar垂荡性能的关键构件。垂荡板的性能及设计已是国际Spar工程和研究的热点之一。介绍了影响Spar平台垂荡板性能的主要因素,以及典型的垂荡板结构和主要载荷。     

Spar平台及其总体设计中的考虑

回顾了spar平台的发展,对其今后趋势进行展望,并与张力腿平台进行比较,最后提出Spar平台总体设计阶段的几点考虑。     

拟碟形网箱水动力特性的研究

根据物模实验得到拟碟形网箱在不同波况条件下的受力，并给出了其估算方法和公式及其相关系数的取值，总结了拟碟形网箱的运动特性，最后将拟碟形网箱与碟形网箱进行了比较。     

Spar平台垂荡-纵摇内共振特性研究

考虑变化的排水体积和初稳心高的影响,建立垂荡一纵摇的耦合运动方程,简化的运动方程是非线性的,采用多尺度法得到了耦合运动方程的一阶定常响应解。运用非线性动力学理论,研究了Spar平台发生垂荡主共振时垂荡一纵摇耦合运动的饱和现象、幅值跳跃现象和解的稳定性等问题,并提出了相关的工程建议。     

Spar平台垂荡板强迫振动水动力特性试验研究

采用强迫振动试验的方法,对Spar平台垂荡板不同振幅和不同振动频率下的附加质量系数和阻尼系数进行了研究,对不同板厚板宽比和不同边缘形状垂荡板的水动力特性进行了比较分析,结果表明板厚板宽比对垂荡板水动力性能影响较大,而板的边缘形状对其影响很小。三块垂荡板的多板试验结果与单板试验结果比较,得到了垂荡板水动力系数随板间距的变化情况,研究成果对实际工程中垂荡板的优化设计具有一定的指导意义。