极地半潜式海洋平台在不同环境载荷下的动态响应分析

北极地区拥有丰富的油气资源，在该海域进行油气资源的开发和利用具有巨大的发展前景，但也极具挑战性。当前海洋平台的设计规范并未充分考虑海冰的影响。北极海域存在无冰期和有冰期，为了实现平台全年在海上进行作业，需要联合考虑波浪载荷和冰载荷的作用。本文研究某半潜式海洋平台在波浪、平整冰以及碎冰不同工况下的动态响应，采用势流理论和莫里森方程计算波浪载荷，利用离散元方法求解冰载荷，使用细长体有限元的方法分析锚泊系统，通过非线性时域计算求解得出平台的运动以及锚泊系统受力。结果显示：相较于其他环境载荷，平整冰作用下锚链的张力最大；在较小的海冰厚度、海冰密集度和冰块平均面积下的碎冰区，平台的运动符合现行安全规范。本文的研究可为北极地区油气资源的安全开发提供参考价值。