风浪流载荷作用下海洋平台应急撤离系统运动特性数值模拟研究

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:rwsonny
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
海上撤离系统是一种高效的应急救生设备,国外救生行业针对该类型设备研究起步早、技术成熟、研究成果丰富,在我救生行业中已产生垄断优势。相比之下,我国海上撤离系统的研究还处于起步阶段,尚无大型海洋平台用撤离系统研发成功先例,为尽快实现装备国产化,相关研究工作刻不容缓。海洋平台应急撤离系统包括撤离箱、柔性网格滑道、登乘平台、配重块等模块,是一种结构形式复杂的柔性耦合多体系统,风浪流等载荷均会影响其运动特性,进而影响应急情况下人员撤离。本文以某型海洋平台应急撤离系统为研究对象,基于系统中各模块结构及受力特性,提出一种分析海洋平台应急撤离系统在复杂海洋环境中运动特性的数值模拟方法。论文主要研究内容如下:首先,叙述了海上撤离系统分类以及海洋平台应急撤离系统结构特点,讨论了海洋平台应急撤离系统所承受的环境载荷,论述了海洋环境相关载荷的理论计算方法,并基于理论方法,创建了风、流等载荷作用下的运动平衡方程,对比分析了不同风速计算公式下海洋平台应急撤离系统的位移规律,为接下来的数值模拟方法提供了理论依据。其次,叙述了某型海洋平台应急撤离系统的几何与材料参数,基于海洋平台应急撤离系统的结构特点,对海洋平台应急撤离系统的数值计算模型提出基本假定,为了提高计算效率,借鉴捕捞学相关理论,对海洋平台应急撤离系统滑道部分提出了一种新的简化方法,通过对比简化前后的单节滑道、完整滑道在风载作用下的计算结果,验证了本文简化方法的有效性。兼顾计算准确性与计算效率,得到了本文用于有限元计算的三维数值模型。再次,应用ABAQUS/AQUA软件对海洋平台应急撤离系统在不同海洋环境中的运动响应展开分析。首先讨论了边界条件的设置,通过对比不同边界条件下的计算结果得出合适的边界条件。然后分析了单独风载荷作用下的位移规律,并将数值结果与前文理论方法计算结果对比,验证了本文有限元研究方法的有效性;然后基于登乘平台结构特点,选择合适的波浪理论与登乘平台建模方法,分析了波浪单独作用和波流耦合作用下登乘平台的动态响应规律。参考救生设备试验规范,讨论了在规定撤离海况中,风浪流耦合条件下海洋平台应急撤离系统的运动特性。最后,探讨了配重块质量、配重块工作深度和网孔尺寸对海洋平台应急撤离系统运动特性的影响规律,得出在特定海况下撤离系统最佳布放方法。总结撤离系统运动规律,针对设备安全性校核提出一种新的安全评估办法,为国产撤离系统设计提供了参考。
其他文献
随着信息产业、集成电路技术的进步,嵌入式应用领域得到了蓬勃和快速的扩展。嵌入式应用开发的重要特点是满足应用门类的多样化需求,嵌入式应用的多样化主要体现在目标机硬件平
在初中数学的日常教学工作中,如何激发学生学习数学的兴趣促进学生的自主学习,和如何通过初中数学的深度学习来培养学生的核心素养,是新课程改革下数学教学的重点内容.
期刊
气动技术的应用遍及工业生产的各个领域,但气动系统的效率比较低,这是制约其发展的一个重要因素。气驱气体增压器是一种基于帕斯卡原理的往复式增压装置,它以低压压缩空气为驱动力,经转换后在增压端得到数倍乃至数十倍的输出压力。使用气体增压器可实现不增加气源压力便使系统局部获得较高的工作压力,另外因它无需电力,无油润滑,体积小重量轻,便携,在航空航海等多个领域广泛应用。然而现有气体增压器在压缩行程和吸气行程都
亚波长激光直写技术可用于亚波长结构器件的制作,亚波长结构器件可以用在高分辨成像、航天器和航空器的精确导航、地球及天体引力测量、地形测量、重力探矿、纳米医疗机器人等
由于电缆的应用越来越广泛,电缆故障的种类越来越多,故障发生的频率也越来越高,人们迫切希望一种测试精度高、测量盲区小、操作简便的电缆故障测试系统的问世。本文依据电磁
随着全球航运业的不断发展,船舶废气SOX造成的环境污染越来越严重。国际海事组织为此制定了严格硫排放标准,并且制定了履约进度。目前,就主流的脱硫技术而言,海水法脱硫技术的脱
日照时数是太阳直接辐照度达到120W/m~2的时间总和,测量日照时数对农林业、光伏业、气象预报等行业的发展都具有重要意义。通常采用日照计作为日照时数的测量工具,现阶段国内气象部门普遍采用的暗桶式日照计已经不能满足高精度、智能化的需求。本文在分析当前各种测量原理的日照计优缺点基础上,设计了一种基于总辐射式测量原理的光电式日照计。首先对日照时数测量系统中总辐射式测量原理进行介绍,针对太阳入射传感器表面
学位
近年来,由于国际石油价格的上涨和近海鱼类资源的匮乏,船舶进行远洋捕捞成本不断提高。同时为了节约能源和保护环境,克服大多数船舶使用压缩式制冷机组的缺陷。本文提出以新型制
全球淡水资源匮乏受到越来越多的国家的重视,特别是一些水资源短缺的国家和地区。海水淡化被认为是获得淡水资源的最佳途径之一。现如今海水淡化方法发展较为迅速,其中主流技术