工作水深对浮式平台波浪砰击影响的敏感性分析_霍发力.pdf
【摘要】 运用风洞和水池试验结果修正后的数值模型,同时考虑平台承受的风、浪、流环境载荷,及全尺度锚泊系统,以一典型半潜式平台为例,利用ANSYS-AQWA软件对半潜式平台波浪砰击次数和砰击载荷进行了非线性数值分析.在300、400和500m工作水深,45°、90°和180°3个载荷方向上建立9个工况,以及每个工况下的10个子工况,利用挪威船级社规范,研究了工作水深对平台的波浪砰击次数和砰击载荷影响的敏感性.针对各工况中的10个子工况结果,以90%的Gumble分布值作为最终的平台气隙的结果.通过数值模拟研究表明:相同的环境载荷、锚链类型和预紧力的情况下,平台的工作水深对平台气隙和波浪砰击的影响非常敏感.因此,在平台设计过程中应充分考虑工作水深对平台气隙和波浪砰击的影响.
【Abstract】 According to a typical example of semi-submersible platform,the air gap of platform has been studied through the numerical model tuned and validated by the tank and wind tunnel test results with ANSYS-AQWA.The wind,wave and current loads are simulated simultaneously.Meanwhile,the effect of the full scale mooring system has been simulated.In the 300,400 and 500mwater depth,the sensitivity of wave slamming with respect to water depth has been studied based on the Det Norske Veritas(DNV)specificati...
【关键词】 半潜式平台； 工作水深； 气隙； 波浪砰击；
文章编号：１００６－２４６７（２０１７）０４－０４１０－０８ ＤＯＩ：１０．１６１８３／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｓｊｔｕ．２０１７．０４．００５
工作水深对浮式平台波浪砰击影响的敏感性分析
霍发力１， 张 健１， 杨德庆２
（１．江苏科技大学 船海学院，江苏 镇江２１２００３；
２．上海交通大学 高新船舶与深海开发装备协同创新中心，上海２０１２０６）
摘 要：运用风洞和水池试验结果修正后的数值模型，同时考虑平台承受的风、浪、流环境载荷，及
全尺度锚泊系统，以一典型半潜式平台为例，利用ＡＮＳＹＳ－ＡＱＷＡ软件对半潜式平台波浪砰击次
数和砰击载荷进行了非线性数值分析．在３００、４００和５００ｍ工作水深，４５节选段落二：
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｅｍｉ－ｓｕｂｍｅｒｓｉｂｌｅ ｐｌａｔｆｏｒｍ；ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｄｅｐｔｈ；ａｉｒ ｇａｐ；ｗａｖｅ ｓｌａｍｍｉｎｇ
第５１卷 第４期
２０１７年４月
上 海 交 通 大 学 学 报
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＳＨＡＮＧＨＡＩ ＪＩＡＯ ＴＯＮＧ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ
Ｖｏｌ．５１Ｎｏ．４
Ａｐｒ．２０１７
第４期 霍发力，等：工作水深对浮式平台波浪砰击影响的敏感性分析 ４１１
随着深 水 油 气 的 开 发，半 潜 式、张 紧 式 平 台 和
Ｓｐａｒ平台等浮式平台得到了飞速发展．在平台设计
阶段，平台的极端响应对平台的气隙和甲板底部的节选段落三：
以及全尺寸锚泊系
统对平台 运 动 的 影 响，并 选 取３００、４００和５００ｍ３
种工作水深和４５°、９０°和１８０°３个载荷方向的９个
工况和９０个子工况，对平台气隙和波浪砰击进行了
第４期 霍发力，等：工作水深对浮式平台波浪砰击影响的敏感性分析 ４１７
数值模拟．由工作水深对平台气隙和波浪砰击影响
的敏感 性 可 知，不 同 工 作 水 深 负 气 隙 最 大 差 值 达
２６％，波浪砰击 次 数 变 化 达２０％，各 波 浪 砰 击 水 质
点速度最大差值达３６％；同时，出现较大负气隙时，
在垂直方向不同的观测点处的波浪砰击载荷由下向
上并非单调变化，且变化量较大．因此，在设计过程
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