2021(05):1-7. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.05.20210501
摘要:以第七代半潜式钻井平台立柱与甲板盒连接结构为研究对象,给出3种能够改善立柱与甲板盒连接结构疲劳性能的设计方案,采用谱疲劳分析方法对3种改进的连接结构进行疲劳强度分析,并对关键区域肘板疲劳损伤对海况、浪向的敏感性进行分析,总结不同连接结构节点形式和焊接方式对疲劳寿命的影响,给出符合设计要求的较优的设计方案,为第七代超深水半潜式钻井平台立柱与甲板盒连接位置结构的设计提供依据与参考。
2021(05):8-17. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.05.20210502
摘要:基于有限元方法对阵列排布的隔水导管组成的群桩基础开展竖向载荷作用下的破坏模式研究,分析不同井口间距、桩数、桩径和桩长下隔水导管复合群桩基础的极限承载力和轴向载荷传递规律,结合隔水导管的结构特点,推导适用于隔水导管复合桩的群桩效应系数计算公式。研究表明:隔水导管复合桩群桩效应系数随距径比Sa/D1的增大、桩数N的减小、桩径D1的增大及不排水强度Su的增大而增大;增加变截面以下桩长L2,可提高复合群桩中心桩承载力发挥程度。与相同工况普通钢管桩群桩基础相比,隔水导管复合群桩基础的侧摩阻力发挥更加充分,群桩效应系数更高。
2021(05):18-22. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.05.20210503
摘要:开发一套船模试验动力定位控制系统,系统控制器基于低通+陷通滤波算法、专家比例-积分-微分(Proportional Integral Differential,PID)控制算法、序列二次规划(Sequence Quadratic Programming,SQP)算法设计而成。将该系统应用于风浪中动力定位船模试验,测试船模运动、7个全回转推进器推力和角度响应,结果表明该控制系统具有合理性和有效性。
2021(05):23-27. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.05.20210504
摘要:采用故障模式和影响分析(Failure Mode and Effect Analysis,FMEA)方法,以快速压排载系统为研究对象,对其涉及的压载系统、液位遥测系统、舱底水系统、集成控制与监测系统(Integrated Control and Monitoring System,IAS)和阀门遥控系统进行深入分析。结果表明,舱底水系统的潜在风险较大,为整个快速压排载系统最薄弱的环节,液位遥测系统则为系统中可靠性较高的子系统。
2021(05):28-33. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.05.20210505
摘要:针对螺旋桨激励引起的海洋平台上层建筑低频线谱振动问题,基于动力吸振理论,开展海洋平台分布式动力吸振研究。建立四自由度主从耦合动力吸振模型,分析动力吸振器吸振性能随布放位置的变化规律;研究分布式动力吸振器数量和布放方案对板架结构减振效果的影响;以某海洋平台为例,开展分布式动力吸振的应用研究,降低海洋平台上层建筑区域的振动响应。研究表明:当动力吸振器总质量不变时,吸振器布放位置对减振效果影响较大;当分布式动力吸振器质量分配合理时,其减振效果优于单点动力吸振器。
2021(05):34-37. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.05.20210506
摘要:针对半潜式起重拆解平台的排载作业需求,提出水泵与空压机相结合的联合排载方式。建立排载系统的数学模型,在SimuWorks仿真环境中搭建仿真模型,对双机起吊0~4 200 t典型起重工况进行仿真试验。分析联合排载方式下立柱压载舱内空气压力、液位和海水流量的变化情况,比较空压机快速排载、水泵排载、联合排载等3种方式的优劣。仿真试验结果表明,联合排载法能更好地兼顾平台稳性、安全性与快速性。
2021(05):38-42. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.05.20210507
摘要:使用数值解析方法对海底管道端部行走发生可能性进行筛选分析,对行走管道的端部行走量进行评估,并对影响端部行走量的关键参数进行敏感性分析。对于解析法的适用性进行研究,研究结果表明,解析法计算结果略保守,与有限元法结果差异小于10%,可用于项目前期初步评估海底管道端部行走行为使用;管道长度和热力梯度增加,行走量随之增加;摩擦因数增大,行走量呈抛物线形状变化。研究成果可为海底管道设计提供参考。
2021(05):43-46. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.05.20210508
摘要:结合起重平台稳性规范与Moses软件的特点,提出一种利用Moses软件对起重平台在起重作业工况下进行稳性计算的方法,对初稳心高、稳性衡准数、静平衡角、进水角等进行校核。该方法方便快捷,可在完整稳性与破舱稳性分析的基础上对平台进行深入的稳性计算,计算结果与平台的实际稳性状态相符合。研究成果可为以后的起重平台稳性计算提供参考,增加船舶与平台稳性计算审核的全面性。
2021(05):47-50. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.05.20210509
摘要:为评估导管架平台剩余疲劳寿命,以南海某现役导管架平台为研究对象,利用电阻应变传感器对结构高应力区进行应力监测,获取测点处应力时程数据,将其乘以应力集中因数可得到节点的热点应力时程数据。采用雨流计数法获得疲劳应力循环幅值和相应循环次数。参照 DNV推荐的管节点S-N曲线,基于Palmgren-Miner线性疲劳累积损伤准则,得到热点处的疲劳损伤度,并结合海上实测的时间长度,预测导管架平台的疲劳寿命。由结果可知,评价节点的疲劳强度能够满足平台安全性能要求,且基于监测数据的预测寿命低于设计海况下的寿命。
2021(05):51-58. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.05.20210510
摘要:从海洋风电安装工艺、风电安装船类型、关键技术研究现状等方面,阐述海洋风电安装船技术现状和最新发展动态。为应对海洋风电工程不断向深海、远海扩张,多功能集中、承载能力强、稳定性高、定位精度高、环境友好型的自航自升式风电安装船将得到快速发展。
2021(05):59-62. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.05.20210511
摘要:围绕人工智能与智慧海洋建设这条主线,论述人工智能、智慧海洋的概念,列举当前较为成熟的人工智能与海洋科技在海洋观测方面融合的切入点,初步展现一种海洋技术与装备智能化的发展路径,提出加快人工智能技术向智慧海洋建设赋能的几点建议。
2021(05):63-70. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.05.20210512
摘要:针对半潜式钻井平台的主尺度优化问题,提出一种改进后的Analytic Hierarchy Process-Criteria Importance Though Intercriteria Correlation (AHP-CRITIC)主客观赋权法。基于响应面优化法得到设计变量与目标函数之间的函数关系,采用多目标遗传算法(Multi-Objective Genetic Algorithm,MOGA)对第七代半潜式平台主要构件尺度进行优化,得到Pareto前沿和3组最优解集,与原始方案比较发现各项水动力性能均有明显改善,且整体用钢量显著降低。对原有的单一主观或单一客观的评价决策方法进行改进,将二者结合,采用AHP与CRITIC赋权法结合的方法对最优解集的不同方案进行评估,得到一个既满足决策者的主观期望,又符合各指标之间相关关系规律的最优主尺度方案。该种基于综合性能的自动寻优决策方法高效合理,与单一评价方法相比更加全面,可应用于实际工程初步设计主尺度确定。
2021(05):71-75. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.05.20210513
摘要:为研究适用于双体无人艇的运动控制方法,研究模糊控制技术在航速/航向这2个运动控制方面的应用。构建航速/航向模糊控制器:在航速控制器中选取三角形型隶属函数进行模糊化,在航向控制器中选取高斯型隶属函数进行模糊化;根据人的控制经验形成规则库;选取Mamdani法作为模糊推理方法;选取面积重心法作为解模糊的方法。仿真结果表明,模糊控制方法在双体无人艇的航速/航向控制是有效的。
2021(05):76-80. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.05.20210514
摘要:针对35万t浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading,FPSO)模块特点,对超长超窄超高管廊模块、电气模块、船体与模块连接节点、信息化等方面进行研究,提炼分段建造、一体化建造、运输框架设计、连接节点工艺、精细化管理流程等建造关键技术,并阐述模块建造的其他事项,为后续类似项目提供技术参考。
2021(05):81-84. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.05.20210515
摘要:针对隆起屈曲对于海底管道近岸段设计的影响,结合规范要求和工程实际情况,分别从海床环境特点、分析方法、施工要求等方面介绍海底管道隆起屈曲设计在近岸区域的特点。介绍近岸段设计中隆起屈曲与管道坐底稳定性、冲刷、渔业保护等其他风险的相互影响。详细论述近岸段海底管道隆起屈曲评估时需要重点关注的工程影响因素及相应的工程解决措施。结合近岸段施工特点,基于管道隆起屈曲保护的要求对不同的近岸段挖沟方式进行比较,提出针对施工阶段管道隆起屈曲保护的相关建议。
2021(05):85-90. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.05.20210516
摘要:针对影响夹具密封能力的相关因素开展分析。影响夹具周向密封能力的因素包括密封圈与管道间距离、摩擦因数、分割环与管道间距离。影响夹具轴向密封能力的因素为摩擦因数。基于夹具密封结构,利用有限元软件Abaqus对影响密封能力的因素开展有限元建模及模拟计算,并对模拟计算结果开展分析。摩擦因数、分隔圈与管道间距离、密封圈与管道间距离的增大不利于增强夹具的周向密封能力,设计时可适当减小相关参数。摩擦因数对夹具的轴向密封能力基本没有影响,设计时可忽略摩擦因数对轴向密封的影响。所开展的工作能够为后续海底油气管道夹具密封结构设计和应用提供有益指导。
2021(05):91-95. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.05.20210517
摘要:一体化锚泊技术依托波斯湾油田海上施工项目,通过自主研发和创新,在软件设计和硬件升级两方面进行攻关,研究海上就位抛锚参数化设计、多浮筒多浮体工况锚泊设计、锚缆形态设计和提升作业效率的专用机具设计,内容涵盖从锚位设计到海上施工的整个安装周期。该技术经过十余个项目的应用实践,安全可靠且降本增效效果显著,具有较好的经济效益和推广价值。
2021(05):96-100. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.05.20210518
摘要:国产水下多相流量计由挪威船级社(DNV)按照API RP 17S等相关国际规范完成第三方认证,涵盖失效分析、设计审核、计算校核、测试程序审核、加工制造、装配、型式试验等一系列过程。系统介绍水下多相流量计第三方认证流程和重要的型式试验,包括温度压力循环试验、环境应力筛选试验、计量性能试验、高压仓试验等。研究工作对水下油气工程装备的国产化研制和应用具有借鉴意义。