导读:本文包含了深海系泊系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:深水系泊系统,聚酯缆,非线性刚度,FPSO
深海系泊系统论文文献综述
丁海建,钱佳煜,陶俊[1]（2015）在《缆绳非线性刚度对深海系泊系统的影响》一文中研究指出聚酯缆绳因其质轻、无腐蚀而多用于深海系泊系统。聚酯缆绳的材料非线性决定了在实际工程应用中,轴向刚度表现为非线性特性。针对此特性,以动态时域方法分析聚酯缆绳的数值模型,在风、浪、流的环境载荷作用下,考虑FPSO的耦合作用,采用多项式函数拟合了聚酯缆绳的非线性刚度,求解了多点系泊FPSO的运动响应及其系泊系统的张力值。同时采用缆绳线性刚度计算了多点系泊FPSO的总体运动响应,对比两种数值计算结果,可以发现采用非线性刚度拟合方法得到的船体位移偏大而缆绳张力值变小,非线性刚度更能准确描述船体真实运动及缆绳的张力变化,对以后优化锚泊系统的设计有着重要的意义。(本文来源于《船舶工程》期刊2015年04期）
王宏伟[2]（2011）在《深海系泊系统模型截断技术研究》一文中研究指出随着人类对海洋油气需求的不断扩大,现有的浅水油气资源已经不能满足需要,人们已经把目光投向深海,各种新型的深海采油平台也应运而生并得到了快速发展。模型试验是对海洋平台及其系泊系统设计进行检验的重要手段之一,但对于深海平台系泊系统模型试验时,通常会遇到一个问题,海洋工程水池的深度和跨度不能满足系泊系统的需要,只能对系泊线采取等效截断处理。本文以此为动机,从水池深度不足和跨度不足两个方面对深海系泊系统截断技术进行了深入系统的研究,并通过模型试验予以验证。论文主要就以下方面进行了探讨。首先,由于对系泊线进行静态特性分析是对系泊系统初步分析的基本方法,是对模型试验时系泊系统等效截断设计的基础,为了后续章节使用方便,根据悬链线理论推导了系泊线的静态特性方程,并编写了相应计算分析程序,通过实例验证了程序的准确性。该程序可用于各种不同类型的系泊线静态特性分析。其次,对一深水内转塔式FPSO系泊系统进行数值模拟计算,从而为后续的深水池模型试验和试验方法的验证提供准备。应用频域势流理论计算FPSO在规则波下的波浪载荷和线性响应RAO, QTF等。考虑系泊线、立管与FPSO之间的耦合效应,在时域内对整个系统进行总体性能分析。对系泊线的模拟,采用拟静态分析和动态分析两种方法并进行比较。将计算结果与MARIN水池已有试验结果进行比较后发现,系统的静态特性和在环境载荷下的FPSO总体响应都吻合很好,证明了计算方法和各参数设置的合理性。对于系泊线的受力,动态分析结果与试验结果吻合良好,但拟静态分析结果偏低,这也是目前不可避免的问题。以上的工作证明了数值模拟的可靠性。再次,针对海洋工程水池深度不能满足系泊系统模型试验要求的问题,从悬链线式系泊系统、钢悬链立管系统和张紧式系泊系统叁方面进行分析,分别提出了等效水深截断设计的方法,步骤和计算公式。对于悬链线式系泊系统,一定要保持截断前后系泊线的悬链线特性不变,据此确定系泊线长度和系锚点位置,以及其它特性参数。对于钢悬链立管系统,立管材料单一,截断方法与悬链线式系泊系统类似。对于张紧式系泊系统,针对截断因子较大和较小两种情况分别提出截断方案,以满足不同的截断需要。并根据所提截断方案,对DEEPSTAR内转塔式FPSO系泊系统,分多种情况和不同作业水深,分别进行了等效水深截断设计,并对截断前后系统的静动态特性进行比较,符合情况良好,证明截断设计是合理的。然后,针对海洋工程水池跨度不能满足系泊系统模型试验要求的问题,从截断因子不同出发,提出叁种截断方案：当截断因子较大时,只对底部系泊线进行截断处理,或者只对中间部分系泊线进行截断处理,当截断因子较小时,对底部和中间部分系泊线都进行截断处理。并仍以DEEPSTAR的FPSO系泊系统为研究对象,选择不同的水池跨度,进行多方案截断设计,通过分析发现,从静态特性结果看,只对底部系泊线进行截断的效果最好,但从时域耦合动态结果看,叁方案的截断效果都很好,截断前后FPSO的运动、系泊线的受力都吻合良好。最后,对于前述的内转塔式FPSO系泊系统,在哈尔滨工程大学50m×30m×10m的深水池进行模型试验,主要包括FPSO的自由衰减和在规则波作用下的运动响应试验,FPSO系泊系统在静水中和不规则波中的试验。首先进行全水深914m的试验,然后将其系泊系统分别截断到736m和460m水深进行试验,736m和460m截断水深试验结果与914m全水深试验结果以及数值计算结果吻合较好,进一步验证了数值计算和截断设计的正确性。最后对两截断水深试验分别进行数值重构,并向全水深系统外推,外推结果与全水深试验结果吻合良好,在一定程度上验证了混合模型试验方法。总之,本文对深海平台系泊系统从数值模拟计算,等效截断设计,深水池模型试验叁个方面进行了系统的分析与研究,提出了多种截断方案以适应各种不同的试验要求。对于优化截断设计,系泊系统动态响应,数值模拟计算方法与模型试验技术,混合模型试验方法的验证,等等,都得出了有意义的结论,对今后该领域的相关研究提供了有益的参考。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2011-04-20）
张若瑜,唐友刚,刘利琴,陈超核,李旭[3]（2011）在《不同因素对于深海系泊系统动张力的影响分析》一文中研究指出研究了流作用下的初始位置、缆长和预张力对于深海系泊缆动张力的影响.考虑深水系缆的拉伸和弯曲变形,以及缆变形的几何非线性和水动力影响,取正交坐标和切向量描述任意结点的6个广义位移,基于细长杆理论推导缆索的单元刚度矩阵,引入单元内张力一致假设,得到12×12的非线性刚度矩阵,实现了本文单元与有限元软件的调用对接.同时计算了不同初始位置、缆长和预张力条件下系泊系统的动张力,给出了不同因素对于动张力的影响规律.(本文来源于《天津大学学报》期刊2011年04期）
唐友刚,张若瑜,庄茁[4]（2010）在《深海系泊系统模态分析》一文中研究指出该文考虑深水系缆的拉伸和弯曲变形,取正交坐标和切向量描述任意结点的6个广义位移,考虑缆变形的几何非线性和水动力影响,基于细长杆理论推导缆索的单元刚度矩阵,得到12×12的非线性刚度矩阵,实现了该文单元与有限元软件的调用对接。针对水深318m的Spar平台,四根缆定位,计算了系泊系统固有频率和模态以及系泊缆群的张力响应。计算结果表明:该文单元刚度矩阵能够反映深海系泊缆的动力响应特性。(本文来源于《工程力学》期刊2010年01期）
唐友刚,张若瑜,刘利琴,胡楠[5]（2009）在《深海系泊系统动张力有限元计算》一文中研究指出考虑深海聚酯尼龙系泊缆的拉伸和弯曲变形,取正交坐标和切向量描述任意结点的6个广义位移,缆变形的几何非线性,基于细长杆理论推导缆索单元的刚度矩阵和质量矩阵,得到12×12的非线性单元特性矩阵,利用有限元软件计算系泊系统的动张力。针对水深1 800 m由12根缆定位的Spar平台,考虑水流对系泊系统的作用,计算了不同外激励下的系缆动张力,讨论了激励频率对系缆张力的影响。结果表明,建立的缆索单元特性矩阵可以较好模拟深海聚酯缆的力学性能,并且得到的深海系泊缆动张力变化规律和力学特性是合理的。(本文来源于《海洋工程》期刊2009年04期）
盛志刚,刘海笑[6]（2009）在《深海系泊法向承力锚模型实验系统》一文中研究指出法向承力锚是一种新型的拖曳嵌入式系泊基础。这种锚的工程应用仅有10 a时间,国内在此项技术上尚属空白。通过实验系统的设计,介绍了针对这种新型拖曳锚展开模型实验研究的实验平台。利用一些新型传感器和巧妙的机件设计,不仅实现了实验量测方法的创新,而且达到了经济实用的目的。实验结果也验证了整个系统设计的可靠性。(本文来源于《海洋技术》期刊2009年01期）
张素侠[7]（2008）在《深海系泊系统松弛—张紧过程缆绳的冲击张力研究》一文中研究指出Spar平台是目前深海油气资源开发的主要装备之一,其中的系泊系统是深海平台的定位系统,当系泊的平台浮体发生大幅运动时,系泊系统会出现松弛-张紧状态的改变,引起系缆张力的迅速增大,可能危及深海平台的安全生产。本文针对深海系泊系统松弛-张紧过程的冲击张力进行了研究,主要工作和结论如下:(1)在Mohammad Behbahani Negad研究工作的基础上,考虑缆绳内水平张力和位置,用泰勒级数展开,得到缆绳的曲率和张力的表达式,建立包含松弛和张紧两种情况的连续模型,采用应力波理论分析了缆绳内水平张力、波数、缆索坐标等参数对缆绳内应力波传播特性的影响,证明了本文考虑缆绳张力和曲率变化的合理性。(2)根据应力波基本理论和非线性动力学基本理论,计算得到缆绳在松弛、松弛-张紧和张紧叁种状态下缆绳的运动和张力,比较分析了缆绳叁种运动状态的区别,发现叁种状态下,缆索结构的运动特点、最大张力和对结构的破坏程度都不相同。在松弛-张紧状态,缆绳的横向运动出现跳跃,张力中出现突变的尖峰和倍频成分。松弛-张紧时产生的冲击张力是松弛情况的5倍,是张紧情况的2.4倍,容易引起缆绳的强度破坏,缩短疲劳寿命。(3)根据冲击动力学理论,对系泊平台浮体-缆绳系统进行了耦合分析,给出系统的松弛区域和张紧区域的边界曲线,并对影响因素进行了分析。结果表明,缆绳-浮体本身的系统参数和外部载荷条件的改变,例如无量纲的位移比,或阻尼比发生改变,会引起系统在松弛-张紧区域间的转变,从而引起缆绳内的冲击张力。缆绳内的最大动态张力随波高、波浪频率、预张力的增大而增大,随缆绳长度的增大而减小。(4)采用实验方法,对浸没在准静态流体中的绳索的冲击张力问题进行研究,观察到缆绳中的冲击张力,证明了冲击张力的存在性和此问题研究的必要性。同时,还研究了缆绳内最大张力的影响因素。结果表明,在相同的条件下,缆绳的最大张力随端点激励频率和激励幅值、缆绳刚度、缆绳直径、缆绳弹性模量的增大而增大,随缆绳长度的增大而减小。实验验证了理论计算的正确性。(5)对空气中的冲击张力实验和水中的冲击张力实验进行比较分析,给出缆绳发生冲击载荷时缆绳内张力的特点:冲击载荷发生在激励端,冲击张力迅速变大,张力中出现高频成分,同时出现负张力。这些可以作为缆索中是否出现冲击载荷的判断依据。另外,冲击载荷发生在激励端,这就要求实际的设计中要加强系缆点附近缆绳的强度,以保证系泊系统的安全。(本文来源于《天津大学》期刊2008-05-01）
唐友刚,张素侠,张若瑜,刘海笑[8]（2008）在《深海系泊系统动力特性研究进展》一文中研究指出系泊系统设计是深海平台开发的关键问题之一。由于深海环境载荷和系泊材料物理特性及系缆构型影响,系泊系统分析涉及流固耦合非线性、非线性流体动力及整个系泊系统的运动稳定性。总结深海系泊系统关键理论和技术研究的前沿问题,包括系泊系统系缆建模、系泊系统耦合动力分析的理论和方法等,重点分析系泊系统非线性动力学问题的研究进展,并且提出了深海系泊系统需要深入研究的若干动力学问题。(本文来源于《海洋工程》期刊2008年01期）
刘海笑,黄泽伟[9]（2007）在《新型深海系泊系统及数值分析技术》一文中研究指出随着海洋油气资源开发逐渐向深海转移,传统的悬链式系泊系统在技术和经济上遇到难以逾越的障碍。作为一种新型的适用于深水和超深水环境的系泊系统,绷紧索系泊系统面临广阔的应用前景。文章对这种新型系泊系统的发展情况进行了介绍,基于有限元数值分析技术,对系泊系统的两个关键特性,即系缆的绷紧-松弛特性以及纤维系缆的动刚度特性进行了分析和处理,通过算例考察了深海平台运动引起的系缆力响应。(本文来源于《海洋技术》期刊2007年02期）
黄泽伟[10]（2006）在《新型深海系泊系统及数值分析技术》一文中研究指出随着海洋油气资源开发逐渐向深海转移,传统的悬链式系泊系统(CatenaryMooring System)在技术和经济上遇到难以逾越的障碍。作为一种新型的适用于深水和超深水环境的系泊系统,绷紧索系泊系统(Taut-wire Mooring System)面临广阔的应用前景。较之于悬链式系泊系统,绷紧索系泊系统具有更高的承载力、更小的系泊半径和更低的制造成本,这种系泊系统使用新型的人工合成纤维材料作为系缆,采用吸力锚或法向承力锚等作为系泊基础,现已发展成为深海系泊的一种主要系泊方式。在不承受轴向张力时,纤维系缆将处于松弛状态,因此在深海平台大幅、往复运动下,系缆将可能出现绷紧和松弛两种状态。另外,纤维系缆具有典型的非线性特征,在循环荷载作用下表现为其轴向刚度受到系缆平均张力、张力变化幅值和周期等因素的影响。对这两个基本特性的处理,无疑是分析在循环荷载作用下绷紧索系泊系统动力响应的重要基础。本文分别针对悬链式系泊系统和绷紧索系泊系统建立了计算模型。对悬链式系泊系统,采用静平衡的方法计算锚泊线的受力和变形。对绷紧索系泊系统,本文基于大型通用有限元软件MSC.Marc建立动力有限元计算模型,应用子程序实现纤维系缆的松弛-绷紧状态的相互转换,采用迭代算法求解纤维系缆轴向动刚度,在此基础上考察绷紧索系泊系统平台运动及系缆张力响应,并考虑阻尼、循环荷载频率等因素对系统动力响应的影响。这为今后对深海系泊系统的深入研究奠定了一定的基础。(本文来源于《天津大学》期刊2006-12-01）
深海系泊系统论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着人类对海洋油气需求的不断扩大,现有的浅水油气资源已经不能满足需要,人们已经把目光投向深海,各种新型的深海采油平台也应运而生并得到了快速发展。模型试验是对海洋平台及其系泊系统设计进行检验的重要手段之一,但对于深海平台系泊系统模型试验时,通常会遇到一个问题,海洋工程水池的深度和跨度不能满足系泊系统的需要,只能对系泊线采取等效截断处理。本文以此为动机,从水池深度不足和跨度不足两个方面对深海系泊系统截断技术进行了深入系统的研究,并通过模型试验予以验证。论文主要就以下方面进行了探讨。首先,由于对系泊线进行静态特性分析是对系泊系统初步分析的基本方法,是对模型试验时系泊系统等效截断设计的基础,为了后续章节使用方便,根据悬链线理论推导了系泊线的静态特性方程,并编写了相应计算分析程序,通过实例验证了程序的准确性。该程序可用于各种不同类型的系泊线静态特性分析。其次,对一深水内转塔式FPSO系泊系统进行数值模拟计算,从而为后续的深水池模型试验和试验方法的验证提供准备。应用频域势流理论计算FPSO在规则波下的波浪载荷和线性响应RAO, QTF等。考虑系泊线、立管与FPSO之间的耦合效应,在时域内对整个系统进行总体性能分析。对系泊线的模拟,采用拟静态分析和动态分析两种方法并进行比较。将计算结果与MARIN水池已有试验结果进行比较后发现,系统的静态特性和在环境载荷下的FPSO总体响应都吻合很好,证明了计算方法和各参数设置的合理性。对于系泊线的受力,动态分析结果与试验结果吻合良好,但拟静态分析结果偏低,这也是目前不可避免的问题。以上的工作证明了数值模拟的可靠性。再次,针对海洋工程水池深度不能满足系泊系统模型试验要求的问题,从悬链线式系泊系统、钢悬链立管系统和张紧式系泊系统叁方面进行分析,分别提出了等效水深截断设计的方法,步骤和计算公式。对于悬链线式系泊系统,一定要保持截断前后系泊线的悬链线特性不变,据此确定系泊线长度和系锚点位置,以及其它特性参数。对于钢悬链立管系统,立管材料单一,截断方法与悬链线式系泊系统类似。对于张紧式系泊系统,针对截断因子较大和较小两种情况分别提出截断方案,以满足不同的截断需要。并根据所提截断方案,对DEEPSTAR内转塔式FPSO系泊系统,分多种情况和不同作业水深,分别进行了等效水深截断设计,并对截断前后系统的静动态特性进行比较,符合情况良好,证明截断设计是合理的。然后,针对海洋工程水池跨度不能满足系泊系统模型试验要求的问题,从截断因子不同出发,提出叁种截断方案：当截断因子较大时,只对底部系泊线进行截断处理,或者只对中间部分系泊线进行截断处理,当截断因子较小时,对底部和中间部分系泊线都进行截断处理。并仍以DEEPSTAR的FPSO系泊系统为研究对象,选择不同的水池跨度,进行多方案截断设计,通过分析发现,从静态特性结果看,只对底部系泊线进行截断的效果最好,但从时域耦合动态结果看,叁方案的截断效果都很好,截断前后FPSO的运动、系泊线的受力都吻合良好。最后,对于前述的内转塔式FPSO系泊系统,在哈尔滨工程大学50m×30m×10m的深水池进行模型试验,主要包括FPSO的自由衰减和在规则波作用下的运动响应试验,FPSO系泊系统在静水中和不规则波中的试验。首先进行全水深914m的试验,然后将其系泊系统分别截断到736m和460m水深进行试验,736m和460m截断水深试验结果与914m全水深试验结果以及数值计算结果吻合较好,进一步验证了数值计算和截断设计的正确性。最后对两截断水深试验分别进行数值重构,并向全水深系统外推,外推结果与全水深试验结果吻合良好,在一定程度上验证了混合模型试验方法。总之,本文对深海平台系泊系统从数值模拟计算,等效截断设计,深水池模型试验叁个方面进行了系统的分析与研究,提出了多种截断方案以适应各种不同的试验要求。对于优化截断设计,系泊系统动态响应,数值模拟计算方法与模型试验技术,混合模型试验方法的验证,等等,都得出了有意义的结论,对今后该领域的相关研究提供了有益的参考。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
深海系泊系统论文参考文献
[1].丁海建,钱佳煜,陶俊.缆绳非线性刚度对深海系泊系统的影响[J].船舶工程.2015
[2].王宏伟.深海系泊系统模型截断技术研究[D].哈尔滨工程大学.2011
[3].张若瑜,唐友刚,刘利琴,陈超核,李旭.不同因素对于深海系泊系统动张力的影响分析[J].天津大学学报.2011
[4].唐友刚,张若瑜,庄茁.深海系泊系统模态分析[J].工程力学.2010
[5].唐友刚,张若瑜,刘利琴,胡楠.深海系泊系统动张力有限元计算[J].海洋工程.2009
[6].盛志刚,刘海笑.深海系泊法向承力锚模型实验系统[J].海洋技术.2009
[7].张素侠.深海系泊系统松弛—张紧过程缆绳的冲击张力研究[D].天津大学.2008
[8].唐友刚,张素侠,张若瑜,刘海笑.深海系泊系统动力特性研究进展[J].海洋工程.2008
[9].刘海笑,黄泽伟.新型深海系泊系统及数值分析技术[J].海洋技术.2007
[10].黄泽伟.新型深海系泊系统及数值分析技术[D].天津大学.2006