基于神经网络的系泊系统主动式截断试验仿真

系泊系统主动式截断试验技术对缆索数值模型的求解速度有着较高的要求,而基于集中质量模型或有限元模型的缆索数值模型在计算时需要在每个时间步内迭代求解,因此求解速度缓慢;为解决此问题,采用神经网络辨识得到缆索上端点与截断点运动的时域等价近似模型;该等价模型在每个时间步内无需迭代求解,因此求解速度快于传统的缆索数值模型;同时利用商软OrcaFlex以及Matlab搭建了系泊系统主动式截断试验的仿真平台,将离线辨识得到的神经网络模型代替集中质量模型对缆索截断点运动进行求解;通过对比截断水深以及全水深下张力以及运动结果,说明了神经网络模型代替传统数值模型进行截断点运动计算的可行性。     

新型半潜式浮式风机动力特性试验研究

以新型半潜式浮式风机系统为研究对象,建立全耦合物理水池试验模型。通过系列水池模型试验,对浮式风机的固有特征和多物理场全耦合作用下系统总体响应进行试验研究。研究结果表明,系统六自由度固有周期均远离实际海上波浪频率范围,作业环境3.92 m有义波高和极端环境9.5 m有义波高下纵/横摇运动最大值显著小于设计要求最大值约50%和10%,这表明新型浮式平台具有优良的运动稳性。试验中还发现,作业过程中塔筒顶部载荷存在叶片3P振动与塔筒一阶固有频率多模态叠加谐振现象,应当在结构优化中给予关注。     

八角亭平台放空火炬热辐射强度的计算流体动力学模拟

用于计算放空火炬热辐射强度的API RP521荐用方法及其被修正后的一些工程计算方法均未考虑燃烧火焰的温度和热辐射的方向性,不能得到更准确的结果。应用计算流体动力学(Computional Fluid Dynamic,简称CFD)模拟技术对东海八角亭平台放空火炬在不同工况下的燃烧和热辐射状况进行了模拟,建立了该平台放空火炬全场、关键截面的温度场和热辐射强度场。将CFD模拟结果与以往工程方法计算结果进行了对比,指出了工程计算方法在热辐射强度计算方面存在的不足。CFD模拟技术能够直接模拟火炬燃烧和热辐射等物理过程,可以得到符合实际的更为准确、详细的结果。     

一种新的动力定位系统推力分配算法

综合了几种推力分配算法的优点,提出了一种将推进器方位角和推力分开计算的新的推力分配算法。计算实例表明,这种算法是合理、有效的。     

半潜式浮式风电平台立柱波面爬升特性试验

以新型3立柱半潜式浮式风机平台为研究对象,建立全耦合物理水池试验模型。采用水池模型试验对浮式风电平台各立柱附近波面爬升特性进行研究。结果表明：在线性频域范围内,当波浪周期小于17 s时立柱波面爬升幅值响应不受浪向影响;叶片旋转和塔筒耦合谐振激励对波面爬升没有显著影响;最小气隙主要发生在背浪向立柱,并且受系泊缆分布不对称影响。     

J-Lay型深水铺管船作业数值分析

以3 000 m J-Lay型深水铺管船作业为研究对象，建立全耦合数值分析模型。通过准静态分析研究立管敏感性参数变化规律，确定铺管作业时最优立管顶端倾角。考虑剖面流、风和波浪综合作用，对不同工况下铺管作业过程进行数值模拟，对铺管作业过程中立管受力特征、顶端固定点运动状态进行预报和研究。研究表明，立管顶端倾斜角度改变对立管最大弯矩有显著影响，顶端倾角范围宜在80°~85°。在风浪流综合作用下，由于横摇与纵摇运动的耦合作用，横浪和尾斜浪向立管顶端最大弯矩显著增大，在作业过程中应引起关注。     

基于可燃冰开发的深吃水半潜式平台水动力性能分析

以应用于1 500 m作业水深的深吃水半潜式平台为研究对象,通过水池模型试验对水动力性能进行深入研究,并且与某典型浅吃水半潜式平台进行对比。结果表明,深吃水半潜式平台纵摇、横摇和垂荡固有周期显著短于传统浅吃水平台,在波频范围内前者运动响应大幅减小,在作业海况下最大摇摆运动为1.54°、最大水平运动为13.12 m,具有良好的运动性能,能够满足深海可燃冰开发的工程需求。     

基于AQWA的半潜式平台水动力特性研究

该文针对深水半潜式平台,建立三维水动力模型,使用AQwA软件进行数值模拟,研究了水动力系数变化特征并进行了运动响应预报。同时进行了模型试验,验证利用频域分析方法进行数值模拟的可行性。为半潜式平台的初步设计提供相应的理论基础,为半潜式平台的服役提供理论支持和保障。     

南海海域风浪环境极值要素推算研究

该文收集了南海海域以往20年风浪环境数据,按照地形特点将整个南海海域分为68个区块,采用目前国内外普遍使用的推算极值波高的概率分布P-Ⅲ型、Weibull和Gumbel,对各个区块环境极值要素进行统计分析。然后采用均方根误差方法对三种分布模型的适用性进行对比检验,检验结果表明P-Ⅲ型分布更适合南海海域。最后基于P-Ⅲ型统计结果,推算出南海海域各个区块不同重现期的风速、有效波高和平均周期。研究结果可为南海海域的建设和开发提供相关参考。     

深水FPSO拖航性能模型试验

为研究海上拖航的规律和特点,针对作业水深2 000m的浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading,FPSO)开展一系列拖航性能模型试验。试验中通过改变拖缆长度、龙须缆夹角以及环境条件获得拖航阻力和FPSO的运动变化规律。结果表明:适当选取拖缆长度和龙须缆夹角有助于改善拖航稳定性,降低拖缆张力。相比小波高环境中,静水中拖航稳定性更差,拖航过程中应给予足够的重视。研究成果可为海上拖航方案制定和作业提供技术支撑。