基于NSGA-Ⅱ算法的SPAR平臺(tái)系泊系統(tǒng)截?cái)嘣囼?yàn)研究

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1、分號(hào)：密類ＵＤＣ：編號(hào)：工學(xué)碩士學(xué)位論文基于ＮＳＧＡ－ＩＩ算法的ＳＰＡＲ平臺(tái)系泊系統(tǒng)截?cái)嘣囼?yàn)研究碩士研究生：付森指導(dǎo)教師：康莊教授學(xué)科、專業(yè)：船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)制造論文主審人：孫麗萍教授哈爾濱工程大學(xué)２０１８年３月分類號(hào)：密級(jí)：ＵＤＣ：編號(hào)：工學(xué)碩士學(xué)位論文基于NSGA-II算法的SPAR平臺(tái)系泊系統(tǒng)截?cái)嘣囼?yàn)研究碩士研究生：付森指導(dǎo)教師：康莊教授學(xué)位級(jí)別：工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)制造所在單位：船舶工程學(xué)院論文提交日期：2018年1月論文答

2、辯日期：2018年3月學(xué)位授予單位：哈爾濱工程大學(xué)ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.EngResearchontruncationofmooringsystemonSPARplatformbasedonNSGA-IICandidate:FuSenSupervisor:Prof.KangZhuangAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:DesignandConstr

3、uctionofNavalArchitectureandOceanStructureDateofSubmission:December,2017DateofOralExamination:March,2018University:HarbinEngineeringUniversity基于NSGA-II算法的SPAR平臺(tái)系泊系統(tǒng)截?cái)嘣囼?yàn)研究摘要隨著人類開(kāi)發(fā)海洋的步伐逐漸邁向深海海域，SPAR平臺(tái)由于其良好的作業(yè)性能和強(qiáng)大的功能，被視為下一代深海油氣生產(chǎn)和開(kāi)發(fā)的主力平臺(tái)。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者也在對(duì)SPAR平臺(tái)的

4、各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行研究，其中由于模型試驗(yàn)水深和實(shí)際作業(yè)水深無(wú)法直接通過(guò)縮尺比聯(lián)通，所以對(duì)其系泊系統(tǒng)進(jìn)行等效水深截?cái)嘣O(shè)計(jì)具有實(shí)際意義。本文以SPAR平臺(tái)及其系泊系統(tǒng)作為載體，在頻域內(nèi)對(duì)其進(jìn)行水動(dòng)力分析，以此作為分析的基礎(chǔ)，并使用時(shí)域分析軟件AQWA計(jì)算SPAR平臺(tái)的靜力特性和時(shí)域運(yùn)動(dòng)響應(yīng)。等效水深截?cái)嘣O(shè)計(jì)中，使用NSGA-II優(yōu)化算法基于截?cái)嗲昂箪o力特性相似進(jìn)行截?cái)嘣O(shè)計(jì)，以700米的截?cái)嗨钅M2000米水深的平臺(tái)運(yùn)動(dòng)和系泊系統(tǒng)的受力情況。優(yōu)化系泊線長(zhǎng)度、單位長(zhǎng)度濕重、EA值等參數(shù)，快速、精準(zhǔn)的得到截?cái)嘞挡淳€

5、的各項(xiàng)參數(shù)，并以1:70的縮尺比進(jìn)行水池模型試驗(yàn)研究。模型試驗(yàn)包括SPAR平臺(tái)的自由衰減試驗(yàn)、RAO試驗(yàn)和不規(guī)則波模型試驗(yàn)。以實(shí)際的模型試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，驗(yàn)證數(shù)值計(jì)算的準(zhǔn)確性。最后根據(jù)二者之間數(shù)據(jù)的差異，進(jìn)行數(shù)值重構(gòu)和數(shù)值外推，得到最終結(jié)果。截?cái)嘣O(shè)計(jì)作為海洋工程中試驗(yàn)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，起到連接前期全水深數(shù)值計(jì)算和后期模型試驗(yàn)的過(guò)度作用。本文基于NSGA-II方法的系泊系統(tǒng)截?cái)嘣O(shè)計(jì)可以快速、準(zhǔn)確的找到截?cái)嘞挡聪到y(tǒng)的最優(yōu)解；同時(shí)文中模型試驗(yàn)的方法和結(jié)果可靠準(zhǔn)確，可以為相應(yīng)的工程設(shè)計(jì)或是理論研究提供

6、一定的參考。關(guān)鍵字：NSGA-II;SPAR;截?cái)嘣O(shè)計(jì);模型試驗(yàn)基于NSGA-II算法的SPAR平臺(tái)系泊系統(tǒng)截?cái)嘣囼?yàn)研究ABSTRACTWiththepaceofoceandevelopmentgraduallyintothedeep-seawaters,duetoitsgoodjobperformanceandpowerfulfeatures,SPARwasregardedasthenextgenerationplatform,whichisusedfordeep-seaoilandgasprodu

7、ctionanddevelopment.Atpresent,domesticandforeignscholarsarealsostudyingthiskindofplatform.Inthispaper,SPARplatformanditsmooringsystemaretakenasthecarrier.First,hydrodynamicanalysis,asthebasisofanalysisofmotionresponse,iscarriedoutinthefrequencydomain,th

8、enusethetimedomainanalysissoftwareAQWAtocalculatethestaticcharacteristicsandtimedomainresponseoftheSPARplatform,layingthefoundationforthenexttruncateddesign.Intheequivalentwaterdepthtruncationdesign,usingNSGA-IIoptimizationalgori