基于锚泊系统的半潜式海洋平台定位方法研究

以工作水深1200m、8缆系泊的半潜式海洋平台为对象,研究其系统定位方法,通过改变锚泊系统系泊缆长度来实现平台的定位。建立反映半潜式海洋平台锚泊系统动力响应的多目标优化模型,通过求解得到船体目标位移与最优系泊缆长度,借助多学科软件iSIGHT,通过开发程序接口,调用水动力分析软件ANSYS/AQWA求解器求解,实现了半潜式平台锚泊系统的结构动力响应优化设计。对半潜式平台进行风、浪、流联合作用下的水动力耦合分析,实时控制系泊缆长度来实现平台的定位并保证平台的稳定性。     

超深水半潜式钻井平台双井架钻机关键作业工艺分析

结合双井架钻机作业特点以及超深水半潜式钻井平台钻机配置要求,进行超深水半潜式钻井平台双井架钻机布置方案设计。在此基础上,对双井架钻机关键作业工艺进行分析,形成一种适合超深水半潜式钻井平台双井架钻机的钻杆、套管以及隔水管处理工艺和钻井作业工艺。分析结果可用于指导钻机系统设备配置选型,确定双井架钻机作业过程的载荷,指导双井架的设计,指导现场作业施工。     

深水半潜式钻井平台纤维材料系泊方案研究

针对一个工作于墨西哥湾海域1500m水深的半潜式钻井平台,选择polyester PET,polyester PEN和HMPE三种合成纤维材料及不同轴向刚度进行系泊方案设计,考虑系泊线的非线性动态特性和平台与系泊线之间的相互影响,在时域内进行耦合计算分析.并与传统的锚链钢缆组合的悬链线式系泊方式进行比较,发现悬链线方式很难保证平台的活动半径在要求范围之内,而由新型纤维材料组成的张紧式系泊方式则能达到良好的定位效果.经进一步对三种材料系泊系统对平台运动和系泊线受力以及经济性的比较,确定polyester PET最满足此半潜式钻井平台的安全作业要求.     

基于贝叶斯网络的半潜式钻井平台钻井设备系统可靠性分析

半潜式钻井平台的系统可靠性是保证其正常进行安全生产作业的重要指标。当前，国内对半潜式平台的可靠性研究主要集中于平台结构的可靠性上，对平台系统可靠性少有涉猎，并且传统可靠性分析方法难以定量分析某个设备的失效对系统可靠性的影响。本文提出应用贝叶斯网络法来进行半潜式钻井平台系统可靠性分析，通过设备间的依赖关系来确定网络结构和节点参数，建立贝叶斯网络模型并计算出系统可靠度，再对钻井系统进行故障诊断，推算钻井系统中各个根节点的后验概率，并成功找出钻井系统中的最薄弱环节为顶驱装置(Top-drive Drilling System, TDS),从而有针对性的对顶驱装置进行优化，可以有效提升半潜式钻井平台系统可靠性。     

西非海域TLP辅助钻井时的系泊设计及计算分析

介绍辅助钻井技术(Tender Assisted Drilling, TAD)的概念和发展历程,概述其特点和主要应用优势。以张力腿式平台(Tension Leg Platform, TLP)为例,选择一种适用的半潜式辅助钻井平台,尝试将TAD应用于西非海域。给出TLP的主要尺寸和辅助钻井平台的主要性能数据,根据二者的总体布置设计辅助钻井作业时的系泊系统,该系统包括辅助钻井平台的系泊缆、TLP的回拉缆和两平台间的连接缆。对辅助钻井时的2个浮体进行时域耦合水动力分析,针对西非海域的海况特点定义有强阵风和无强阵风2种计算工况。计算分析预报两平台的最小间距、吊桥最大行程和各缆索最大张力等,并考虑一缆破断时的情况。分析结果表明,系统各项指标基本符合设计要求,在西非海域对TLP应用TAD是可行的。     

深水半潜式井平台隔水管存储形式及作业功效研究

隔水管是深水半潜式钻井平台重要配置,为建造国内有自主知识产权第六代半潜式钻井平台地需要,对隔水管在平台两种存储形式即立放和平放形式进行研究,从所需设备配置、占用甲板面积、重心、总体布局和作业效率等多个方面对比分析立放和平放两种存储形式的优缺点.隔水管存放方式选择主要取决于公司设计理念和设计习惯及平台运营商的价值取向,文章所涉及的研究对国内半潜式钻井平台设计和隔水管作业有一定参考作用.     

挪威北海半潜式钻井平台压载系统设计研究

GM-4D系列半潜式钻井平台是专门针对挪威北海海域设计的中深水钻井平台,除满足DNV OFFSHORE船级社规范、IMO规范及其它相关的规范和标准外,还需遵循NMD规范,即挪威海事局对活动于挪威大陆架的海洋设施的特殊法规。本文结合以上规范,除对常规半潜式钻井平台压载系统的设计方法做了详细的介绍外,还对挪威北海海域作业要求的半潜式钻井平台压载系统的特殊设计特点做了分析与研究。     

半潜式钻井平台承载力极限状态设计

以半潜式钻井平台为研究对象,研究承载力极限状态设计方法的应用。文中首先介绍了承载力极限状态、分析方法、强度衡准;然后基于非线性软件ABAQUS,以加筋板架为研究对象,对其极限强度有限元数值仿真的分析方法、初始变形影响、结果分析技术等进行研究,总结形成数值仿真分析技术。在此基础上,分析半潜平台结构模型、载荷模型、边界约束等,研究目标平台在横向分离、纵剪、纵扭三种变形模式下的极限承载力及变形模式;分析等效模型、加筋模型对计算结果、计算效率的影响,提出半潜式平台极限强度工程化数值分析技术。最后,基于部分安全系数准则提出完整半潜式平台结构极限强度衡准,并对目标平台进行评估;总结形成半潜式钻井平台基于承载力极限状态的结构设计技术。     

TRIZ理论在钻井平台重量控制中的应用

通过对钻井平台中重量的总结以及超重的分析总结,利用TRIZ理论中的矛盾矩阵和发明矩阵原理相机和的方法,详细的说明了了半潜式钻井平台中重量控制中重量和平台性能之间的平衡问题,为以后的半潜式钻井平台重量控制提供了进一步的对应措施。     

半潜式钻井支持平台在不规则波中的时域耦合分析

基于三维势流理论和莫里森方程,运用水动力软件AQWA,计算半潜式钻井支持平台的水动力特性。同时运用时域耦合方法,计算了风、浪、流共同作用下,半潜式钻井支持平台在三种工况(迎浪、斜浪和横浪)下的运动响应及系泊系统动力响应。时域耦合分析结果验证了该钻井支持平台满足规范要求。     

多学科设计优化方法用于船舶设计

为了提供更好地满足不断提高的军方和商业市场需求的产品.现代船舶设计需要获得真正的最优设计.它需要综合考虑所有学科以及它们之间的相互关系.船舶设计中涉及到的学科数目是如此众多,它们之间的相互关系是如此复杂以至于需要寻求一种新的设计技术来替代传统的设计螺旋方法.多学科设计优化(MDO)方法正是一种新的广泛应用于复杂工程系统的设计方法.在本文中,我们主要介绍了中国船舶科学研究中心将MDO应用于船舶设计的研究情况.我们应用iSlGHT软件集成美国弗吉尼亚大学公布的CGX设计模块来演示将MDO方法应用到船舶设计的整个过程,获得了比他们更优化的解.CGX模块也用来说明我们提出的子系统划分的概念.最后,基于我们的研究经验,我们也总结了一个在船舶设计中应用MDO方法的一般应包括的内容.     

协同设计及其在船舶设计中的应用

本文综述了协同设计的发展,阐述了开展船舶协同设计的必要性,提出了包括数据库层、协同服务层、协同管理层和协同设计工作层等四个层次的船舶协同设计体系结构,讨论了实现船舶协同设计的若干关键技术.     

浮式生产储油船(FPSO)设计

海洋石油开发中，浮式生产储油船相对簿洋平台而言，具有初投资小、能转移地点重复使用等优点，已成为目前世界海上油田开发的流行设施。本文以“南海奋进”号为对象，旨在着重描述FPSO船体设计中应考虑的基本问题，其中对船体形状、强度、工艺藏程模块支墩型式等作了一定介绍。     

基于一体化平台的海洋脐带缆设计

针对深海脐带缆工程设计过程,使用一体化的海洋工程设计平台进行脐带缆的截面选型、线形设计、强度分析、规范校核。并使用一体化平台实现脐带缆的建模,计算工况设置,生成计算模型,导入商业软件分析和结果处理过程。在设计阶段对多种截面在多种工况条件下进行模拟,得到各截面脐带缆关键性能参数,通过脐带缆方案比选,确定脐带缆设计方案。     

基于设计FMEA的舰船设计质量控制技术研究

舰船设计质量是决定舰船最终质量的关键。在分析一般产品设计质量概念的基础上,结合舰船设计及舰船质量的特点,提出了舰船设计质量的概念模型,并分析了影响舰船设计质量的主要因素。综合鱼刺图、FMEA的特点,研究提出了鱼刺图与设计FMEA结合的设计质量控制方法,并采用设计流程卡规范设计过程,提高工作的可追溯性。     

大型邮轮外观造型设计管理阶段

文章首次将设计管理相关理论引入大型邮轮外观造型设计领域,以设计管理的不同阶段作为切入点,融入项目管理的科学方法和思路,梳理不同阶段的设计管理方法及重点,探讨建立一套适合大型邮轮外观造型的设计管理方法、流程和模式,以提高设计效率和设计质量.     

电子设备协同设计技术

从电子设备结构设计方面,介绍了结构设计的主要内容,分别描述了热设计技术与电磁兼容技术。以热设计技术与电磁兼容技术之间的协同设计为例,介绍了协同设计的内容,给出了热对流、热传导与电磁兼容协同设计的设计准则。简单介绍了结构设计中的其他协同设计内容。     

L波段宽带频率捷变频率综合器设计

通过对频率合成方式进行分析，提出了一种新颖的L波段宽带频率捷变频率综合器设计方案。利用DDS电路产生的窄带频率捷变信号与数字锁相环电路产生的宽带跳频信号有机结合，并通过混频器及滤波器的合理设计，实现了宽带频率捷变。L波段宽带频率捷变频率综合器取得良好的实际工程应用效果，并对其它频率综合器的设计具有较高的参考借鉴价值。     

多学科优化设计在缓冲球鼻首设计中的应用

船东选用尖锐刚硬球鼻首的倾向与环境保护提倡钝且柔和球鼻首的建议,是相互矛盾的.多学科优化设计(MDO)是一种新兴的设计理念和方法,能够有效地协调这一矛盾.采用协同优化算法和iSIGHT软件,同时兼顾减小碰撞力密度、降低航行阻力和保证结构强度这三者的性能要求,优化了一艘大型集装箱船的球鼻首设计.在满足船东利益和船级社规范要求的基础上,合理地降低碰撞力密度,获得了综合各方效益的和谐解.     

模糊综合评价在多学科优化设计变量选择中的应用

以灵敏度分析理论为基础,将模糊数学综合评判理论应用于多学科优化设计变量的选择与评价。以某集装箱船为例,在建立了包含静力学、模态分析和动力学的多学科优化时设计变量选择的模糊评判数学模型之后,综合考虑了应力、位移、固有频率、速度和加速度等参数对设计变量的影响。分析表明,该方法简便易行、结果可靠。