起重铺管船作业过程动力学分析与交互式仿真研究

发布时间：2024-05-07 02:38

　　“海洋石油201”起重铺管船是先进的海上多功能作业船舶,在实际作业时需要在不同海洋环境下、不同设备运行条件下保持良好作业能力。由于海洋作业环境复杂多变,海上起重铺管作业受到多种环境干扰因素的影响,作业过程中存在很多未知性,并且海洋工程项目多具有不可重复性。本文以起重铺管船的起重作业、铺管作业过程为研究对象,利用动力学建模技术、在线分析与快速解算方法以及先进的虚拟现实仿真技术,来建立了一套基于“海洋石油201”起重铺管船的交互式仿真系统,为海上起重铺管作业提供一个工程项目预演和作业人员培训的仿真平台,以降低人员培训成本,缩短海上施工方案的制定周期。为了建立准确的海上起重铺管作业实时视景仿真系统,本文以“海洋石油201”起重铺管船为研究对象,综合考虑波浪载荷、海流载荷、风载荷以及船舶自身控制力,将船舶运动分解到空间六自由度,分别构建了起重铺管船在加装托管架和不加装托管架下的船舶动力学模型。利用经验公式和海洋工程流体力学软件对风载荷,波浪载荷和海流载荷以及相关水动力学系数进行了建模与计算;以国际拖拽水池会议双参数波浪谱为基础建立了波浪力模型。最后利用计算流体力学软件对船舶运动响应RAO曲线等...

【文章页数】：164 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

最大起吊能力为4000吨。图1.1(b)是“蓝疆号”大型起重船，其起吊能力为3800吨，起吊能力仅次于“华天龙号”，并且“蓝疆号”还配备有海底管道铺设系统，是目前水平先进的海上起重铺管船。图1.2(a)为亚洲最大的海上运架梁起重船“天一”号[44-45]，也是国内自主研....

(a)“华天龙号”全回转式起重船(b)蓝疆号大型起重船图1.1海洋工程起重船Fig1.1Offshoreengineeringcraneship图1.2(b)为“海洋石油202”浅水铺管起重船[46]，船东为海洋石油股份有限公司于2009年投入使用，....

(a)J-LAY管道铺设(b)S-LAY管道铺设图1.3常用海底管道铺设方法Fig1.3Commonlyusedsubseapipelinelayingmethod海底管道施工受环境影响特别大，在恶劣海况下无法进行作业，如果在施工中遭遇恶劣海况，就不得....

合整理当前成熟的铺管计算方法，开发了OFFPIPE软件，其一致认可。底管道铺设的理论研究，大国内外学者对海底管道铺设的研究常铺设的管线形态和受力进行分析，对于初始铺设过程中的管和受力在动态波浪和海流载荷下的研究较少。实技术研究现状实技术（VR）的思想起源可追溯到1965年....

本文编号：3966699