水下转塔生产系统解脱过程中的水动力特性研究

考虑到南海的恶劣海况对系统立管以及锚链的水动力作用,通过数值计算与Orcaflex模拟了水下转塔生产系统在解脱过程中的动态响应,并分析了恶劣海况对系统解脱过程中各参数的影响,所得结果对水下转塔生产系统的实际应用具有指导性意义。     

基于凝集质量法的海洋缆索动态响应建模与仿真

提出了一种基于凝集质量法的海洋缆索动态响应研究的模型,该模型采用Kane方法以广义主动力与广义惯性力相平衡的方式得到缆索运动的控制方程。模拟了以拖船-落锚方式布放次水面浮标的时间历程。对浮标结构设计与布放作业有一定的参考价值。     

大型船舶系泊系统的动力响应研究

通过对大型船舶所受载荷情况的分析,采用静力分析方法结合国内、外有关的经典计算公式,对船舶所受的风载荷、流载荷和缆绳受力情况进行研究。结合具体工程案例,计算船舶的受力情况,以及在风、流作用下系泊时缆绳受力是否在允许的安全范围内,对该船的系泊安全和码头安全做出评价。     

船体结构的线性水弹性分析

讨论了近年来水弹性理论的典型模型，给出了三维水弹性分析的通用公式，并详细讨论了流固耦合的物面条件及其简化形式，分析了典型高速船的水弹性与准静态响应元间的差异。除较长船和较低海况外，一般可以忽略水弹性效应。在高海况时，水弹性会使响应特征值略微减小，准静态法结果偏于保守。     

流线型与圆截面型拖缆的流体动力特性对拖曳系统的影响比较

推导了某些线或光滑圆截面缆的流体动力特必夷出了的算例表示了流线型和圆缆之间的主要性能判别算例表明使用流线型缆是有一些益处的,除了可以抑制震颤效应外,还可以在同样拖体重量下得到更大拖体深度或者同样深度下采用更高的拖速,但也会带来一些不利之处,如上端张力增加。一般说,从拖体向上三分之一长度采用流线型时便可获得全部采用流线型时的一半拖曳深度;当一半缆长采用流线型化则可获得这一深度的７５％。     

不同风舷角下的航空母舰气流场特性研究

航空母舰气流场变化的研究对航空母舰的总体设计以及舰岛构型布局具有重要意义。本文基于RANS法对不同风舷角下的航母气流场进行数值模拟,同时也采用了Isherwood经验公式对其风载荷进行计算,并将数值模拟结果与经验公式对比,考察RANS法及Isherwood法对航母风载荷预报的适用性。结果表明,RANS法能够获得相对合理的数值预报结果,而Isherwood法在部分风舷角下的适应性较差。本文还分析了不同风舷角下的航母气流场特性。研究表明,航母外飘舷台和舰岛等结构的绕流场在一定风舷角下会发生强烈的相互影响。本文的结论对航母气流场的研究及总体设计有一定的参考价值。     

基于回归分析方法的船舶阻力估算

阻力预测是船舶设计的重要环节。本文采用多种阻力预测方法对KCS船舶、KVLCC2船舶、Wigley船型以及NPL圆舭艇的阻力进行估算,验证多种阻力预测方法的计算精度和可靠性,探究各种阻力预测方法的适用范围。结果表明,基于回归分析方法计算常规排水型船舶阻力和基于细长体方法计算瘦长船型和方尾船阻力的方案可行。船型特征是选择阻力预测方法的首要因素。细长体理论计算的自由面波形结果基本令人满意。本文对船舶阻力估算方法的研究起到一定的借鉴和参考作用,同时也提供了一系列阻力计算的验证算例。     

防喷器下放过程中导向绳的动力学响应

防喷器在水下采油的过程中起着重要作用,而导向绳在防喷器下放的过程中起着重要的导向及限制作用。为研究导向绳的力学性能,参考某浮式钻井平台具体参数,结合某海域具体海况,通过对防喷器下放过程的必要简化,基于凝集质量法,将导向绳系统离散成凝集质量模型,运用大型水动力分析软件OrcaFlex建立防喷器下放过程中导向绳的动力学分析模型。运用时域耦合分析得到了导向绳的张力、防喷器的下降速度等的变化情况,计算结果对具体工程实践有一定的指导意义。     

海底电缆铺设回泥面的水动力分析

针对实际电缆铺设工程成本过大及耗时太长的问题,基于理论分析和数值模拟对文昌海底电缆铺设回泥面进行比较分析。通过水动力分析软件Orca Flex建立电缆铺设的数值模型,重点讨论吊缆的吊放长度和施工船舶在不同阶段的航行速度对电缆安全性能的影响,根据电缆的最大有效张力和最小弯曲半径对电缆铺设提出相应的建议,得到的结论对实际工程有一定的参考价值。