2021(06):1-5. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.06.20210601
摘要:建立陵水17-2半潜式平台运动学数值仿真模型,并对其不同自由度的自由衰减进行运动仿真。为确保模型的可信度,采用缩尺比模型试验对仿真模型进行校核,将给定初始条件下自由衰减运动响应的仿真结果与模型试验结果进行对比,两者基本吻合。基于自由衰减曲线计算平台阻尼系数,对阻尼力(矩)时历曲线进行数值分析,结果证明可基于该仿真模型开展陵水17-2平台海上作业运动评估。
2021(06):6-13. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.06.20210602
摘要:以DeepCwind浮式风机为研究对象,确定典型碰撞事故场景,提出一种风-浪-系泊耦合场景下船舶-浮式风机碰撞动态响应数值分析方法。基于FAST程序获得不同海况下半潜式风机的气动推力、水动力参数和系泊张力,再利用LS-DYNA中的Subroutine Loadud子程序完成加载以实时更新计算水动力载荷,同时考虑系泊载荷和气动载荷的耦合作用。在此基础上,基于LS-DYNA软件开展多场耦合的碰撞载荷作用下浮式风机动力响应研究,分析船舶撞击对浮式风机动力响应的影响。结果显示:撞击船的动能大部分转化为浮式风机的动能,风机浮筒所产生的应力应变主要分布于浮筒的撞击区域,且浮筒的结构应力呈现先增大后减小的趋势。
2021(06):14-19. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.06.20210603
摘要:研究一套应用于海洋工程的虚拟仿真系统,此仿真系统由软件Vortex和Vega Prime的应用程序编程接口(Application Programming Interface,API)函数共同开发。使用三维建模软件Creator建立几何与地理模型,并建立基于Vortex的碰撞检测和动态响应的物理模型。完成仿真系统的总体架构和硬件平台与软件平台的搭建,详述船-缆-体多体耦合系统仿真整体流程,结合海底管道终端(Pipeline End Termination,PLET)海上安装实例阐述仿真系统的操作流程。该虚拟仿真系统对实际海上工程建设、投产及生产维修起到重要的指导和培训作用。
2021(06):20-25. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.06.20210604
摘要:针对浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading,FPSO)主船体货舱区域结构采用Abaqus准静态分析法,考虑材料非线性因素和船舶工作海域实际海况,建立3档强框模型并对其在垂向弯矩和30°艏斜浪作用下的极限承载能力进行研究。采用整船波浪直接计算得到的弯矩幅值响应算子比值确定联合载荷中垂向与水平载荷加载关系。研究表明:在垂向载荷作用下结构抵抗中拱弯矩的能力更强;引入水平载荷后结构抵抗垂向外载荷能力降低且水平载荷对中垂极强弯矩的影响更大,极限弯矩发生时相应结构一般发生大面积的屈曲破坏;水平极限弯矩总是先于垂向极限弯矩出现;舭部结构的存在有效传导了中拱与水平弯矩联合载荷。
2021(06):26-30. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.06.20210605
摘要:针对平台拆除过程中水下结构拆除的5种切割方式,应用模糊理论和贝叶斯网络相结合的模糊贝叶斯网络方法分别对其进行风险分析。通过风险源识别、分类,建立贝叶斯网络模型;引入模糊理论和相似性聚类方法(Similarity Aggregation Method,SAM),将专家意见转化为根节点事件的先验概率;应用条件概率表和贝叶斯公式得到事故发生概率;反向推理获得后验概率以判别事故致因,进而从不同角度对各种切割方式的风险级别进行对比分析,为决策者选取适当的切割方式提供数据基础。
2021(06):31-36. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.06.20210606
摘要:以某钻井船为研究对象,应用CFD方法对钻井船船舶阻力性能、自由液面兴波、船体绕流场等进行数值模拟与分析,采用稳态计算方法与瞬态计算方法对大月池开口钻井船的流场特性预报差异进行详细分析。为验证计算网格与数值模型的准确性,以国际标模KVLCC2为基准对数值计算方法进行验证。通过对比研究等形成适用于大月池开口钻井船阻力及流场数值预报的方法和流程。
2021(06):37-40. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.06.20210607
摘要:研究某起重铺管船尾部托管架和起重机在波浪中联合工作状态下的水动力性能。利用水动力分析软件,采用基于势流理论和莫里森经验公式的数值方法,分别针对该船在有/无托管架联合作业状态和起重机有/无钩载状态下的水动力性能进行频域内数值分析。通过对比得到在实际起重作业海况下托管架对该船垂荡、横摇和纵摇运动响应的影响。结果表明,托管架对该船在波浪中的运动性能起到积极的作用。所作研究为以后本船在实际工程中采用这种新型作业模式提供指导。
2021(06):41-44. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.06.20210608
摘要:以文昌9-2/9-3CEP导管架为研究对象,用参数评估法对该导管架在建造、运输、在位工况下杆件的涡激振动(Vortex-Induced Vibration,VIV)进行校核,对VIV产生的原理和抑制方法进行研究。结果表明,可从改变结构自身动力特性和改善结构外部流场两个方向对杆件VIV进行抑制,安装狗骨头防振锤可有效增大结构的稳定性因数,抑制结构VIV。
2021(06):45-49. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.06.20210609
摘要:在采用纵向滑移方法把大型组块从驳船回拖至某船厂码头作业过程中,为确保码头钢筋混凝土承台结构的安全性,针对码头滑道开展载荷监测研究。在承台上方滑道的水泥滑块上布置应变片传感器,通过有限元分析建立应变与滑块垂向载荷间的力学关系,实时监测回拖过程滑道载荷响应。结果表明,当组块第3横梁从驳船进入码头滑道时,滑块垂向载荷出现最大值。监测方法可用于指导组块回拖或装船作业。
2021(06):50-53. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.06.20210610
摘要:针对半潜式平台波浪砰击问题,提出砰击分析流程,并针对波浪砰击的局部完整性,阐明砰击时间历程法与楔形块入水法两种砰击强度分析方法的基本原理、校核准则及适用范围。以某半潜式钻井平台为例,对两种波浪砰击分析方法进行对比验证,阐明各自的优缺点,给出半潜式平台侧板砰击与底板砰击所适用的分析方法。这些方法可为设计人员和操作人员提供有用的指导。
2021(06):54-58. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.06.20210611
摘要:分析海上风电安装特殊的施工条件,揭示海上风电安装施工中面临的主要困难和风险;回溯国内外风电安装船的发展历程,解释海上风电安装对海况、安装任务的适应性需求;重点研究对比国内外安装船核心装备,并分析我国风电安装技术水准与前进方向,为我国海上风电安装技术和装备的发展提供借鉴和建议。
2021(06):59-64. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.06.20210612
摘要:为实现对海洋柔性管缆防弯器连接结构几何参数科学合理的设计,建立数值模型,采用正交试验法对连接结构进行分析。运用Abaqus软件建立包含连接结构的防弯器-海缆耦合数值模型,并设计等比例试验验证模型。通过设计正交试验,改变连接结构的5个几何参数,建立并计算16个数值模型,得到5个几何参数对防弯器性能指标影响的主次顺序和优设计区间。结果表明:该耦合数值模型和分析方法可为防弯器连接结构的设计提供有效指导;内套长度与圆柱外径对防弯器性能指标影响最大,应重点分析。
2021(06):65-69. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.06.20210613
摘要:讨论预防性维修的弊端及状态维修理念现存的不足,引入智能维修的概念,在设备实时在线监测基础上,研发以功能业务为主线、多源数据为驱动的海洋钻井平台关键设备智能维修系统,依据故障诊断预警理论,评估平台设备状态并提供合理维修建议。该系统已成功用于辅助平台维修人员开展对顶驱、主机和推进器等设备进行维护维修工作。应用结果表明,该系统报警准确率和诊断准确率分别达97.51%和90.08%,系统可有效降低维修成本,提高维护效率和质量。
郭勤静,徐立新,王金光,刘建成,陆海东,Indra Datta
2021(06):70-74. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.06.20210614
摘要:以25 000 t非对称半潜式起重平台为基础,对比选择有无横撑的影响因素及主要技术内容。对船型结构设计,基于简化横撑为刚架梁与板壳混合模型评估方法,对比有无横撑方案、不同横撑组合方案之间的总体屈服强度。研究表明,在有横撑方案中,设计2根横撑并行排列,内距9 m配合直径4.0~4.5 m过度的方案较为合理,横撑可降低上船体横舱壁及上部连接处的应力幅值,但有横撑方案增加横撑强度评估及横撑与立柱连接处的高应力区,而无横撑方案可规避此问题,减少结构设计难点。因此,有无横撑方案各有优劣,主要由总体和功能需求确定。
2021(06):75-78. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.06.20210615
摘要:结合最新海底管道设计规范要求,介绍一种基于ASME VIII分析要求的锚固件弹塑性应力设计方法,包括工况选择、失效形式和接受准则等,并以某实际项目为例完成锚固件设计分析。弹塑性应力法克服常用的弹性应力法的固有缺陷,避免弹性应力法使用过程中可能面临的各种困难,分析结果更精确。
2021(06):79-83. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.06.20210616
摘要:基于渤海油田某开发项目,将湿式静态集束海缆供电方案与常规单束海缆供电方案进行对比分析,发现采用集束海缆供电方案可优化平台规模、降低工程投资。该项目实现湿式静态集束海缆在渤海油田的应用,对渤海边际油田的开发有重要意义。
2021(06):84-89. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.06.20210617
摘要:对南海胜利号深水浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading,FPSO)系泊锚链腐蚀原因进行分析。采用截面面积法、有限元分析和全尺度破断试验等3种方法对锚链剩余破断强度进行对比。以破断试验结果为基准,预测结果表明:截面面积法适用于一般性腐蚀情况;对于磨损严重的链环,有限元分析能给出较准确的结果;对于链环缺陷(如闪光焊缝腐蚀)建议对链环进行报废处理。研究结果可为后期制订科学的系泊系统延寿方案提供准确依据,也可为今后类似系泊系统设计或延寿提供参考。
2021(06):90-93. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.06.20210618
摘要:国内某深水油气田使用非黏结型软管连接生产管汇与丛式井口。介绍在设计阶段由短距离软管替代刚性跨接管的考虑因素以及弯曲刚性所带来的短距离软管安装技术挑战和相应措施。将鹅颈接头与软管组合应用于深水环境条件下,考虑弯曲刚度的影响和液压锁定等内容,对今后方案设计、故障分析、维修计划等具有参考价值。
2021(06):94-100. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.06.20210619
摘要:介绍国外近年若干典型钢悬链线立管安装项目,着重介绍这些项目中应用到的新技术、新工艺。根据国内当前钢悬链线立管安装回接技术研究,论述国内钢悬链线立管安装回接方法、方案、设备、计算分析等方面的研究现状。基于国内钢悬链线立管安装回接技术研究现状和工程应用需求,提出几点可开展的工作。