內(nèi)轉塔系泊FPSO耦合動力分析.pdf

1、內(nèi)轉塔系泊FPSO是一種浮式多體系統(tǒng)，系統(tǒng)中不僅存在內(nèi)轉塔與系泊纜索的耦合，還存在內(nèi)轉塔與FPSO船體的耦合。FPSO縱蕩、橫蕩及艏搖的固有頻率很低，極易在二階差頻力的作用下誘發(fā)大幅運動;垂蕩、橫搖、縱搖的固有頻率在波頻范圍內(nèi)，易在波頻力作用下發(fā)生共振。為獲得較好的風向標效應，內(nèi)轉塔位置一般靠近艏部。本文研究目標是研究內(nèi)轉塔系泊FPSO在隨機海況下運動及受力響應特點，并分析影響參數(shù)對其影響。
　　本文基于OCIMF規(guī)范，計算船體風

2、載荷和流載荷，采用三維勢流理論計算作用在船體上的一階和二階波浪力?；诙囿w系統(tǒng)動力學理論建立內(nèi)轉塔與FPSO耦合動力模型和算法，采用集中質量模型建立內(nèi)轉塔與系纜耦合算法，編寫Matlab程序并進行了算例驗證。最終，基于aqwa軟件對內(nèi)轉塔系泊FPSO進行耦合動力分析，并分析影響參數(shù)對其影響。研究發(fā)現(xiàn)：FPSO縱蕩運動能量主要集中于低頻區(qū)域;船體垂蕩和縱搖運動能量主要集中于波頻區(qū)域;系纜張力中低頻成分和波頻成分都很顯著。波浪譜峰值周期和峰

3、值因子的變化對FPSO低頻和波頻運動影響顯著;當峰值周期與船體縱搖固有周期接近時會導致縱搖運動加劇，轉塔位置越靠近艏部，系纜垂向運動越劇烈，進而導致系纜動張力增加;由滿載向壓載轉變過程中，F(xiàn)PSO固有周期、系泊剛度、環(huán)境載荷發(fā)生變化，導致縱蕩標準差顯著減小，進而導致系纜張力標準差顯著減小;在非共線載荷作用下，縱蕩方向環(huán)境載荷減小，垂蕩、縱搖方向環(huán)境載荷增加，進而導致縱蕩運動標準差減小，垂蕩、縱搖標準差增大。本研究對于內(nèi)轉塔系泊FPSO系