摘要:以10 MW浮式风机的系泊系统为研究对象，分析不同工况、不同系泊参数下系泊缆张力和风机运动响应变化规律，探讨系泊缆松弛-张紧现象产生的原因，分析不同系泊参数对系泊缆极限张力的影响。结果表明：提高导缆孔高度、在系泊缆上增加质量块和浮筒均可有效消除系泊缆松弛状态，减小系泊极限张力，保证系泊安全。

摘要:针对H型垂直轴风机（Vertical Axis Wind Turbine，VAWT），通过计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）模拟，将翼型设计与涡轮阵列相关联，对比分析多种翼型及不同阵列条件下VAWT的转矩系数、功率系数和平均功率参数Ω。结果表明：与对称翼型相比，非对称翼型在高叶尖速比下功率系数较小，弯度效应可显著增大翼型在下风区的功率系数；在风场阵列中，三涡轮阵列优化后下风区涡轮功率显著提升，单涡轮功率可提升40%，风场整体功率提升约20%；针对海上牧场结构平面提出五涡轮阵列，优化后风场整体效率提升65%，单涡轮性能提升可达100%。研究成果对于提高深远海网箱系统功能与设计具有推动意义。

摘要:研究非线性静水恢复力对海上漂浮式Spar型风机的水动力特性的影响。通过解析法推导非线性静水恢复刚度系数，并使用AQWA中的非线性模型验证当前推导的解析解的准确性。考虑非线性静水恢复刚度系数，采用编程程序对Spar型浮式风机进行时域分析，将结果与线性静水恢复力作用下的运动响应进行对比，并分析Spar型浮式风机的水动力特性以及静水非线性带来的影响。结果表明：流体静力非线性对浮式风机垂荡响应有显著影响，且这种影响随浮式风机旋转运动增大而增大；在极限海况下，由静水非线性引起的垂荡、横摇和纵摇响应差异为16%~40%，显示非线性静水力在运动响应中应予以重视。

摘要:以某海域海上风机吸力桶基础为研究对象，采用Abaqus有限元数值模拟软件，考虑基础在不同土层中由水流冲刷导致其周围土体缺失时吸力桶基础的水平承载力。结果表明，桶内土体的缺失对吸力桶水平承载力的影响不大，随着吸力桶基础外周围土体缺失的扩大，其水平承载力逐渐降低，并影响海上风机的正常使用。

摘要:总结已有的3类单桩基础的水平极限承载力确定方法，分别为极限平衡法、p-y曲线法和定性方法，并结合试验实例研究采用不同方法计算得到的水平极限承载力之间的差异性。结果表明：不同方法求得的结果差异性较大，最大差距可达38.84%。鉴于无统一的方法，以及采用不同方法得到的结果差异性较大，单桩基础的水平极限承载力确定还需要进一步研究。

摘要:基于现有的渤海浮式生产储卸油装置（Floating Production Storage and Offloading，FPSO）实测数据，开展海洋核动力平台（Marine Nuclear Power Platform，MNPP）定位系统多体动力特性分析。建立MNPP定位系统的多刚体动力学模型，通过MNPP与渤海某FPSO的响应幅值算子（Response Amplitude Operator，RAO），计算FPSO船体实测数据与MNPP响应的比例系数；根据FPSO船体实测数据计算MNPP 六自由度数据，并采用经验模态分解（Empirical Mode Decomposition，EMD）方法保留原始数据的波频成分，在此基础上计算定位系统的系泊回复能力和各铰节点的受力行为。通过与FPSO软刚臂系泊系统受力状态进行对比分析，验证MNPP定位系统在实测海况下设计的合理性。可为MNPP系泊结构设计和安全运行提供科学的分析手段。

摘要:为精准控制剖面浮标的垂向运动，提出一种可精确控制油量的变体积油囊式浮力调节系统，包含外油囊、增压油箱、密封性能良好的电磁球阀和可调节转速的液压泵等组件。采用拉线位移传感器实时采集增压油箱液面位置实现油量监控，并对外油囊体积进行高精度闭环反馈控制；设计极低泄漏量的液压系统，实现系统在待机状态下浮力保持长期稳定。为精确控制浮力调节系统，构建控制系统数学模型，引入比例积分微分（Proportional Integral Differential，PID）控制算法，并采用Simulink进行稳定性仿真。试验结果表明，系统可实现浮力精确控制，最大超调量低于1%，稳定性与响应速度均符合预期，验证了控制策略的可靠性。

摘要:自升式海洋平台桩靴作为平台的重要组成部分存在结构庞大笨重、应力分布不均等问题，以自升式海洋平台JU2000E桩靴为研究对象，应用Ansys软件建立有限元模型，依据美国船级社（ABS）规范对其在预压载工况和风暴自存工况下进行强度分析与校核，采用桩靴各结构板厚作为优化设计变量，通过最优拉丁超立方抽样选取样本点，结合径向基函数（Radial Basis Function，RBF）神经网络算法建立设计变量和各响应的代理模型，并基于第二代非劣解遗传算法（NSGA-Ⅱ）对桩靴进行多目标优化。对优化后的桩靴进行仿真验证，桩靴重量减轻、应力减小且分布更均匀。

摘要:针对软刚臂系泊系统铰节点在服役过程中出现的疲劳损伤问题，提出一种基于原型监测和局部密度双向聚类算法（Bidirectional Clustering Algorithm based on Local Density，BCALoD）的疲劳寿命计算方法。采用BCALoD算法对获得的船体六自由度进行工况分类，运用多体动力学将运动数据转算为受力时程，将其作为铰节点疲劳寿命分析的载荷谱。采用Abaqus软件建立各铰节点有限元模型以计算热点应力，结合Miner线性疲劳累积损伤理论和雨流计数方法计算疲劳寿命。进一步分析评估基于实测数据的铰节点疲劳设计指标，指出该FPSO软刚臂上铰节点的疲劳寿命不足以支持其完成服役，且各铰节点难以统一维护和更换。本研究可为在役软刚臂系泊系统的疲劳寿命计算提供一种新的载荷处理方法，为未来海洋平台的设计提供参考。

摘要:为保证多自主水下机器人（Multiple Autonomous Underwater Vehicle, MAUV）在多目标冲突条件下执行探测任务，提出一种双层生物自组织映射（Double Layer Bio-inspired Self-Organism Map , DLBSOM）算法完成自适应正向-反向初始任务分配。针对受洋流和单体AUV有限能耗影响的MAUV探测任务容易出现的无效任务分配问题，引入一种带有能量激活函数的任务重分配策略来优化任务。建立任务紧迫性生物启发神经网络（Task Urgency Bio-inspired Neural Network , TUBNN）模型描述受洋流影响的水下环境，引入基于模糊互补判断矩阵的距离和供能强度因子，以说明洋流和任务重分配轨迹距离的相互影响。当AUV进入以目标为中心的预警范围时，通过调整AUV的速度实现对目标的精细探测。结合AUV转弯半径数据和非线性运动学方程，对路径进行平滑处理，使其符合水下机器人的运动学约束。最终通过仿真试验验证了该方法的可行性和有效性。

摘要:基于南海陵水17-2深水油气田开发，针对J形首端海底管道终端（Pipeline End Termination，PLET）安装，采用OrcaFlex软件开展数值模拟，研究波流载荷对安装系统的影响，以得到其作业窗口，并分析J形首端PLET安装过程中作业窗口的影响因素。结果表明，PLET在飞溅区和预着陆阶段比较危险，波浪周期约10 s波流同向横浪是安装作业的控制工况。研究内容为南海陵水17-2海底管道J形首端PLET安装提供了重要的技术支持。

摘要:以南海某海域一施工船与四桩导管架基础发生碰撞为背景，结合当前研究对导管架受损区域的承载力进行分析，计算得到受损截面凹陷处的轴向承载力和极限弯矩。简述海洋工程领域中受损构件的加固修复方法，探讨卡箍技术的理论研究现状及其在实际工程中的应用现状。基于典型灌浆卡箍修复技术提出一种采用80 MPa高强度灌浆材料结合卡箍技术进行加固修复的新方案，并采用有限元软件对加固后的组合结构进行数值模拟。仿真结果表明，该组合结构可有效改善导管架受损区域受力状况，提高结构的承载力。简述该方案的施工流程，以期为实际工程提供参考。

摘要:通过对被动式封隔器结构组成、工作原理和主要功能的研究，提出国产化研发方案。对被动式封隔器的主要部件进行力学性能理论分析和仿真模拟，并针对被动式封隔器在实际运行中存在的问题进行优化设计。改进后的国产被动式封隔器顺利通过多项原型试验，并获得法国船级社（BV）审查认证。试验结果表明，国产化研发的被动式封隔器各项性能均达到设计和使用要求。被动式封隔器的成功研制及其国产化为有效降低工程项目成本、提高行业核心竞争力打下坚实基础。

摘要:针对水下接入的2根外径为323.9 mm生产立管，定量评估布置在“深海一号”能源站东侧浮箱与西侧浮箱两种不同方案对生活楼的安全风险。结果表明，钢悬链线立管悬挂在能源站西侧浮箱对生活楼造成的火灾风险显著小于布置于东侧浮箱方案，但2种布置方案均满足可接受的风险标准。“深海一号”能源站采用高等级安全策略，将外径为323.9 mm钢悬链线立管悬挂在能源站西侧浮箱，在生活楼设置H60防爆墙，并综合采用泄漏报警系统、生产压力异常报警关断系统、流动安全管理系统和安全消防系统等，保障国内首个深水自营大气田的安全。相关实践结果可为南海其他深水开发项目油气立管系统布置设计和风险评估提供参考。