不同配重方式和配重大小对重力式网箱受力的影响

针对目前常用的深水重力式网箱,采用1∶20的模型比尺进行模型试验,共设计了八种具有不同配重方式、配重大小的网箱模型,并分别测定了各方案在纯流、纯波和波流组合条件下锚绳的受力。试验结果表明:在大多数试验条件下,对于同一配重方式的网箱,减小配重有利于减小网箱的受力,配重大小对纯流条件下锚绳受力的影响最大,其次是波流组合,最后是纯波情况。配重形式对锚绳力的大小亦产生一定的影响。有无沉降圈不会给网箱锚绳的受力带来多大差别,但是否设置底圈的影响很大,在配重大小相同的情况下,是否设置底圈最大可导致锚绳受力约30%的差异,但随配重的增加,这一差异有减小的趋势。最后从受力的角度对网箱的配重提出了建议,可供网箱的设计和使用作参考。     

波浪条件下带底圈重力式网箱动力特性的试验研究

对带底圈重力式网箱在纯波浪作用下的锚绳受力进行了研究,获得了锚绳受力峰值及相位关系的基本规律。给出了这一形式下的锚绳受力经验公式,为网箱设计、选型提供参考。研究成果将有利于更深入地了解重力式网箱的水动力特性。     

纯流下带底圈重力式网箱的水动力特性试验研究

对带底圈重力式网箱在纯流作用下的锚绳受力、网箱运动和网衣变形进行了研究,以期为更系统地了解重力式网箱的水动力特性提供依据.     

水流作用下单体网格式锚碇网箱水动力特性研究

运用刚体运动学原理及集中质量方法,建立了计算浮架、网衣、锚绳及浮子受力和运动的数学模型。利用此数学模型获得了水流作用下重力式网箱在网格式锚碇情况下的锚碇锚绳受力、浮架运动计算结果,并与试验结果进行了比较,二者符合程度较好。在此基础上,计算了在不同设计流速与流向作用情况下,锚绳受力、浮架运动及网衣变形。计算结果表明,在相同工况下,3类锚绳中,锚碇锚绳受力最大,连接锚绳受力次之,网格锚绳受力最小。两种流向相比,相同条件下斜向流作用时,锚碇锚绳、连接锚绳受力大于正向流作用,网格锚绳受力情况相反;浮架中心水平位移表现为斜向流作用大于正向流作用,两种流向作用下浮架中心的竖直位移、浮架倾角及网衣变形相近。     

水流作用下双体组合式网箱水动力特性研究

运用刚体运动学原理与集中质量方法,建立双体组合式网箱浮架、网衣、锚绳及浮子的受力运动方程数学模型,利用物理模型试验对数学模型进行了验证,结果表明,本数学模型具有较好的可靠性和准确性.运用数字模型,计算了在不同流速条件下,双体组合式网箱锚绳受力、浮架运动及网农变形.     

规则波与不规则波作用下刚架式网箱水动力性能

为深入了解海水养殖，研究网箱在不同波浪作用下的受力运动特性，基于Morison方程，采用海洋工程水动力软件OrcaFlex建立波浪作用下网箱的运动响应数学模型，对其进行水动力性能分析。针对刚架式网箱的实际尺寸参数，在波高H=1.3 m和周期(T=6、7、8 s)条件下，对浮架与网衣连接点的有效张力、网箱容积剩余率和锚绳力进行数值计算。结果表明：在规则波作用下网箱的浮架与网衣连接点受力和锚绳力相对较小；在不规则波作用下变形更严重，剩余容积率较小；在规则波和不规则波作用下，波浪周期的增加将减小浮架与网衣连接点的张力和锚绳力。     

组合式网箱运动特性研究

根据深海养殖工程中重力式网箱常用的布置形式,设计了三种网箱组合方式,借助物理模型试验方法对浮架在纯波及波流作用下的运动特性进行了试验研究,得出了组合式网箱浮架运动特性及网箱组合形式对浮架运动特性的影响,并与单体网箱浮架运动特性作了比较。     

“拖拉绳吊装受力的精确计算”一文在应用中的可观效益

发表在《石油工程建设》1987年第3期上的“拖拉绳吊装受力的精确计算”一文,提出采用扒杆吊装塔器时,计算拖拉绳受力的一种新方法。这种计算方法在常规的受力分析及一般计算方法的基础上,考虑到拖拉绳的长度、直径、各拖拉绳的水平投影与主受力线的夹角、拖拉绳的预拉力和扒杆的各项几何参数等因素,按静不定系统对拖拉绳在起重吊装中的受力状况作了精确的分析。从理论上看,该计算方法合理,对正确选片用拖拉绳及锚坑的设计有重要作用。我们在天津炼油厂常减压装置改造工程的新减压塔吊装中采用了这种计算方法。实践表明,这种计算方法符合实际情况,且安全可靠,值得在塔器吊装受力计算中推中推广应用。本人曾专程赴长岭炼油厂与该文作者陈建军同志就减压塔吊装计算中某些具体问题作了     

SAGD控液管柱解封工具结构优化研究

在风城SAGD水平井控液工艺研究项目中,由于水平井垂深过小,需要考虑在正常解封与异常丢手时,解封工具锚爪的易压入性及强度的问题。通过对锚爪各结构参数研究发现,纯倒扣扭矩并不是锚爪失效的主要原因,而过大的管柱压力(悬重)和倒扣扭矩共同作用才是引起锚爪失效的主要原因。在此基础上,调整了锚爪各个结构参数,改进了锚爪模型,使其受力情况和性能得到改善,并对施工方法提出了建议。     

测量系统中绳轮摩擦传动时的纯滚动条件分析及应用

以尤拉公式为基础，依据摩擦轮的受力特点，分析了测量系统中绳轮摩擦传动时的纯滚动条件。结果表明，在材料及结构确定的情况下，纯滚动条件仅取决于包角。计算实例表明，纯滚动条件分析有利于减小测量系统的体积。     

单点系泊深海养殖工船水动力性能

为研究更加适合于深海养殖网箱工船的系泊方案,基于时域耦合理论,使用SESAM软件建立深海养殖网箱工船船体,在DeepC中建立系泊系统的耦合分析模型.根据系泊缆线布置方式的不同,对组式系泊和均布散射系泊进行对比分析.从船体的运动响应和系泊缆的张力两个方面,对比分析在不同浪向角和多种波浪载荷下的系泊性能.结果 表明,对于深...     

单点系泊船形浮动采油装置在海浪中的运动响应分析

确定单点系泊船形浮动采油装置在海浪中的运动响应是确定装于其上的油气分离器分离效率的前提。本文通过简化、得到了单点系泊船形浮动采油装置的力学模型,在此基础上,导出了其运动微分方程式。根据船舶工程中常用的“切片理论”对油轮进行了受力分析,求得了它在纵荡、升沉、纵摇时所受到的相应的惯性力、阻尼力、静水压力引起的恢复力、波浪力。根据相似理论,采用模型试验的方法测得了锚链的张力-拉伸关系,及其函数关系式,从而算出了油轮所受到的锚链系泊力。最后,以一艘十一万八千吨油轮改装的船形浮动采油装置为例,对运动微分方程式进行了求解。为了检验理论分析的结果,以上述装置为原型,进行了单点系泊船形浮动采油装置的模型试验,试验结果和理论分析结果吻合较好。     

基于NARX神经网络的系泊系统传递函数识别方法

提出一种基于NARX(Nonlinear Auto-Regressive Model with Exogenous Inputs)神经网络和谐波探测法的非线性系统传递函数识别方法。该方法可基于实测响应数据,采用NARX神经网络方法对结构响应模型进行训练。在此基础上采用谐波探测法得到系统响应传递函数。选取深海半潜浮式平台及系泊系统为研究对象,计算平台及其系泊系统在不同波浪工况作用下的时域耦合响应,以波高和系泊缆张力时程作为数据集,利用NARX神经网络结合谐波探测法辨识此系泊系统的响应传递函数。采用识别的传递函数预测系泊缆在不同海况下的张力响应,并与数值计算结果进行对比,证明NARX神经网络结合谐波探测法可较好地识别系泊浮体系统的非线性响应传递函数,并能够对系泊系统的张力响应进行准确预测。     

适应南海海况的FPSO系泊系统设计与运动响应

为保障一艘多点系泊浮式生产储卸油装置（Floating Production Storage and Offloading,FPSO）在南海恶劣海况下的安全作业,设计外转塔式系泊系统,并对船体线型进行优化分析。基于三维势流理论,应用Wadam软件建立水动力计算模型,研究不同船型方案下的FPSO频域水动力性能,最终确定优选船型。通过时域耦合动力分析方法研究FPSO系泊船体在风、浪、流作用下的运动响应特性,对比船型优化前后的运动响应和系泊缆张力结果。计算结果表明,减小艉柱倾角、增大艏柱倾角能在一定程度上降低该型FPSO在南海的纵摇和垂荡运动响应,系泊系统设计满足船级社规范要求。     

改造起重船临时锚泊允许海况评估

对长大海升号起重船进行改造,以提高其海上风电施工能力。为确定改造后起重船可临时锚泊的允许海况,介绍一种基于时域模拟和概率统计的海上作业允许海况评估方法,并将其应用至改造后的起重船临时锚泊作业中。选取合适的波浪种子数,采用时域耦合分析方法对锚泊起重船的运动、锚链张力和卧底锚链长度进行计算,提取时域响应最值,采用经验分布拟合方法评估指定不超越概率下每种海况的极值响应,并与规范规定的安全准则进行比较,从而获得以有义波高和谱峰周期描述的可作业允许海况。结果表明20个波浪种子是足够的,得到的允许海况可为临时锚泊作业决策提供参考。