船舶与导管架平台碰撞的动力响应研究

以ANSYS/LS-DYNA为软件平台,提出一种处理船舶与海洋平台碰撞的有限元建模分析方法,优于传统的分步多次计算方法,通过数值实验证明有相当的精度,能够满足研究需要.探讨碰撞中的应变率问题,并计算船舶以2 m/s碰撞导管架平台的动力响应.     

不同随机波影响因子下张力腿平台动力响应

采用时域耦合法对某传统式张力腿平台进行非线性动力响应研究,重点讨论不同随机波有义波高、谱峰周期和入射波方向对张力腿平台各自由度运动响应和顶端张力的影响。结果显示,本文各工况各自由度最大位移均满足设计要求。纵荡、垂荡和首摇运动幅值对有义波高较为敏感;平面内运动对谱峰周期较敏感,而谱峰周期对平面外运动影响不大;平面内运动对入射波角度较敏感。纵荡和首摇为低频运动,垂荡和纵摇为高频运动,其中垂荡与纵荡相耦合;由于高频载荷引起平台升沉、横摇和纵摇运动,而这3种运动又作用于张力腿轴向振荡,从而使得张力腿顶端张力表现为高频响应。     

基于Ls-dyna的船舶与码头碰撞动力特性仿真分析

运用非线性显式有限元的方法,分析船-码头碰撞的全过程,探讨碰撞部位对船舶动力特性的影响规律,揭示船-码头碰撞过程中船体构件的受损情况,预报碰撞力及变性能的时程变化规律。研究表明:船舶与码头发生首碰、尾碰时,船舶主要受力构件、受力特点明显不同,主要受力构件的应力分布特点是分布面积小,维持时间长,应力数值大;次要受力构件的应力分布特点是分布面积大,维持时间较短,应力数值小性。船舶与码头碰撞过程中伴有船舶的凹陷及船体外板的运动,在实际工程中应当给予足够的重视。     

船舶与冰排碰撞结构响应研究

冰排的层厚、流速以及特性在很大程度上影响船舶与冰排碰撞的结构响应。本文分别建立船舶和冰排的有限元模型,采用LS-DYNA进行碰撞接触计算,模拟船艏与冰排发生碰撞。主要考虑相同条件下分别改变冰排厚度、运动状态以及物理性质等单个碰撞参数,对比研究不同碰撞工况下船舶的损伤变形、碰撞力等结构响应差异。得出上述因素对船—冰碰撞的影响规律,为提高船舶抗冰载荷设计提供参考。     

深水Spar平台组块吊装过程动力响应研究

以1座桁架式Spar平台组块吊装过程作为研究对象,通过建立Spar平台船体、浮吊船体、组块及其之间的连接系统耦合分析模型,时域内计算了组块下放过程中各连接系统的载荷,并开展相关敏感性分析。结果显示:在该设计工况与环境条件下,吊线、导向销、支墩强度全部满足设计要求,其中导向销强度安全裕度较大,而吊机吊线轴向载荷、支墩垂向载荷均接近其自身承载能力的80%。组块下放速度对以上载荷的影响较小,波浪的谱峰周期Tp对支墩垂向载荷和导向销水平载荷影响较大,当Tp达到8 s时,支墩垂向载荷将超过许用强度要求。     

固定式海洋平台的时域振动响应研究

近海结构的研究是海洋工程领域的重要专题。本文以Airy线性波理论和莫里森方程为基础推导平台结构的运动方程。将波浪力简化为二节点集中载荷,从动力学的角度分析结构的响应特征。以一简化的固定平台为算例,以不同的入射波为激励条件分析比较结构的位移响应、速度响应以及加速度响应。研究结果表明,随着入射波强度的增大,结构的振动变得更为剧烈,且结构的振动响应不仅与入射波的周期和波高有关,与波浪的形式也有一定的关系。     

固定式海洋平台的时域振动响应研究

近海结构的研究是海洋工程领域的重要专题.本文以Airy线性波理论和莫里森方程为基础推导平台结构的运动方程.将波浪力简化为二节点集中载荷,从动力学的角度分析结构的响应特征.以一简化的固定平台为算例,以不同的入射波为激励条件分析比较结构的位移响应、速度响应以及加速度响应.研究结果表明,随着入射波强度的增大,结构的振动变得更为剧烈,且结构的振动响应不仅与入射波的周期和波高有关,与波浪的形式也有一定的关系.     

船舶码头系泊的耦合动力响应分析

以码头系泊船舶为研究对象,利用水动力软件 AQWA,分析不同浪向角对其运动响应幅值算子和一阶波激力的影响,并在时域耦合分析的过程中,对系泊系统进行优化,从船舶运动响应和系泊缆张力2个方面,对沿型深方向优化和尾横缆优化的结果进行分析。计算结果表明,不同的优化方案对船舶的运动响应和系泊缆张力的影响不同。     

Study on collision between two ships using selected parameters in collision simulation

In the present analysis, several parameters used in a numerical simulation are investigated in an integrated study to obtain their influence on the process and results of this simulation. The parameters studied are element formulation, friction coefficient, and material model. Numerical simulations using the non-linear finite element method are conducted to produce virtual experimental data for several collision scenarios. Pattern and size damages caused by collision in a real accident case are assumed as real experimental data, and these are used to validate the method. The element model study performed indicates that the Belytschko-Tsay element formulation should be recommended for use in virtual experiments. It is recommended that the real value of the friction coefficient for materials involved is applied in simulations. For the study of the material model, the application of materials with high yield strength is recommended for use in the side hull structure.     

麻痹大意导致船舶被撞

一、事故经过D轮是一条2003年建造的3万载重吨级的散船,装备有先进的助航设备,该轮某航次于2004年心Carelessness碰撞collision粗心Carelessnes12月在镇江港装货后经长江口出口驶向菲律宾某港卸货。船舶出长江口后,于次日中午改驶航向180度南下,航速13节,当时天气晴好,海面东北     

基于动态刚度阵法的海洋平台动力响应分析

导管架式海洋平台是人类开发和利用海洋资源的重要工程设施,动态刚度阵法是解决工程中结构振动问题的一个强有力的工具,其可以通过较少的单元数计算出结构固有频率和固有振型,减少结构的自由度数,随着计算频率的升高,DSM法无需进一步细化单元.本文应用DSM法建立导管架式海洋平台模型,将导管架式海洋平台简化成平面刚架结构,计算了导...     

水面小尺度漂浮平台动力学响应分析

针对由弹性连接件形成的多浮体系统,基于修正的莫里森公式应用微元法推导了主平台和浮囊的受力模型,建立了水面小尺度漂浮平台的动力学方程,并分析了连接件刚度和浮囊直径对主平台幅值运动响应的影响。通过仿真和试验结果对比验证了理论模型的正确性。结果表明,连接件刚度对主平台幅值运动响应的影响远大于浮囊直径,主平台的幅值响应随连接件刚度呈"W"变化,最优的连接件刚度为40×10~4N/m;主平台的幅值响应随浮囊直径呈微弱增长,最优的浮囊直径为2.5 m。研究结果可为水面小尺度漂浮平台的弹性连接件和浮囊参数的设计提供依据。     

海洋平台电力组网后短路电流超标及解决方案探讨

针对某作业区海上油田群电力组网后出现发电机出口母线上安装的断路器开断容量不能满足开断母线短路电流要求的情况,提出了3种改造措施并进行比选,在考虑海上平台空间限制及可靠性情况下提出了解决方案。     

海洋核动力平台波浪载荷特性分析

海洋的环境载荷复杂多变,而海洋的坏境工况又决定着船舶在海上的运动和受力情况。因此准确求解出波浪载荷,判断船舶在其整个生命周期内能否具有足够的抵抗波浪载荷的能力而不发生结构破坏,具有十分重要的意义。本文研究的对象海洋核动力平台平均寿命40年,长期定位于海上对结构强度提出了更高的要求,故本文基于大型水动力软件WASIM,通过时域下的线性和非线性计算,结合CCS规范计算结果,分析海洋核动力平台的波浪载荷特性,并完成全船结构强度校核。研究发现,通过非线性算法计算能更加明显的体现中拱和中垂的实际情况,此外,目标船舶在斜浪下易发生弯扭耦合的情况,比顺浪和迎浪情况下更危险,同时预报出危险剖面的位置,为船舶结构设计者提供参考。     

海上平台利用TLD的减震研究

通过减震试验和数值计算来研究液体调频阻尼器(TLD)在地震荷载作用下对渤海CB32A海上平台的减震作用。减震试验主要研究缩尺后TLD对平台模型在EL Centro波、天津波及规范谱拟合人工波作用下所产生的振动反应的影响。数值计算主要研究原型结构受上述地震波的激励作用的TLD减震效果。结合试验和理论分析结果,给出了海洋平台结构的TLD减震控制的一般设计方法,以供设计人员参考。     

漂浮式海洋能平台运动响应耦合预报研究

随着海洋工程向远海发展,漂浮式海洋能平台的运动响应预报问题成为研究的热点之一.本文以漂浮式海洋能平台为研究对象,首先基于间接时域法,建立浮式平台时域运动方程,然后基于悬链线理论和全矢量形式的三维集中质量法,建立系泊系统运动方程.在使用自行开发的计算程序对以上方程进行求解获得初值后,以系缆和浮式平台的受力和位移作为2个运动方程的交互输入与输出,建立浮式平台与系泊系统的全耦合计算方法.最后对简化的浮式海洋平台进行计算,分析载体平台的运动响应和系缆受力情况.本文可为解决相关工程问题提供参考和借鉴.