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1、大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文Spar平臺波浪載荷計算分析姓名：王軍君申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計制造指導(dǎo)教師：李鐵驪20091201大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要本文針對深海Spar平臺主體在線性波浪作用下的繞射，輻射等水動力問題進(jìn)行了相關(guān)性的研究，論述綜合參考相關(guān)文獻(xiàn)，運用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型描述了此種平臺相關(guān)問題，并運用相關(guān)理論對已投入使用的三座Spar平臺的波浪載荷和輻射力進(jìn)行計算，得到了一些參考與啟示；總結(jié)了完整的Spar平臺本體波浪繞射和輻射的分析理論和計算方法。筆者所做的主要的工作如下：1．根據(jù)世界上已經(jīng)投入使用的Spar平臺
2、的工程實際資料，以Spar平臺結(jié)構(gòu)形式的發(fā)展為主線，詳細(xì)論述了Spar平臺的演變和更新，著重介紹了各種類型Spar平臺的結(jié)構(gòu)特點、運動性能、經(jīng)濟(jì)性和優(yōu)缺點，將Spar平臺這一目前比較流行的海洋平臺類型與其它海洋平臺對比，分析各種平臺的優(yōu)缺點。2．將Spar平臺結(jié)構(gòu)簡化為孤立截斷浮式圓柱，研究了此種平臺主體上波浪的線性波繞射問題。在理想流體的前提下，采用特征函數(shù)法和匹配漸進(jìn)法半解析法推導(dǎo)波浪力的一般公式。在入射波浪頻率為0．05—1．2rad／s的范圍內(nèi)不考慮波浪角分別得到三座平臺實例的縱蕩激勵力、垂蕩激勵力和縱搖激勵力矩圖．3．研究了Spar
3、平臺的波浪輻射問題，繼續(xù)將Spar平臺結(jié)構(gòu)簡化為孤立截斷浮式圓柱，不考慮錨鏈力和海底基礎(chǔ)，求解五個自由度方向的附加質(zhì)量和阻尼系數(shù)計算問題。在計算中，不考慮不同頻率、不同運動模態(tài)之間的相互耦合，’忽略沉箱運動對水體的影響，在入射波浪頻率為O．05—1．Orad／s的范圍內(nèi)分別得到三座平臺實例的各附加質(zhì)量和阻尼系數(shù)圖。4．用MATLAB軟件編制了兩套程序，可分別用于作用在這種平臺的線性波浪載荷、附加質(zhì)量與阻尼系數(shù)的計算。關(guān)鍵詞：Spar平臺；波浪載荷；輻射速度勢；繞射速度勢；水動力系數(shù)Sp盯平臺波浪載荷計算分析CalculationandAnal
4、ysis0fWaVeLoadsactingonaSparhuUAbstract111isp印erh鷦donede印lymeor西cals砌iesontllelineardynaIIlical觚alysisofSparP1atfomsinwavesofdif!Ehction強(qiáng)d硼iationb嬲edonreaSonablemam既rla矗calmodelbys111】[1In疵iIlgnleworkmeothershad丘njshed．Usingmemeoriestoworkoutmef．orCe，momentof3spars，revealed
5、someiI】叩ortantp廈lenomenonwimusing趾aly面s慨ries．Them咖pansofthepaperareaSfollows：1．h1aCcordingtomeiIlf．onnationtllatwehavesearched，describodⅡlespar’seVolveIIlent，updatin島speCiallyilluIIlinatedt11eSpar’sConfig刪onc_haract％kiIleticperfomallCe，economicsaIlddisadV鋤tage．2．B嬲eduponⅡ1e
6、hypomesi§ofidealnuid，siInplmedmesparhull嬲孤is01ated仃11Ilcatedverticalfloatingcircularcylinder．AsiII]lpleana】yticalmemodisdescribedtosolvetllefiI．storderdif丘擬ionandscatt嘶ngproblemformefirstorderwaveforce，wimcigeIl矗mctionaIldmat蛐g(shù)．WhenmeperiodofⅡleillcideIltwavevadesbe柵eeIl0．0
7、5and1．2radiallspcrsecond，IloConsideriI培tIlewaVeheadillg，tllesurgewaVeexci切nonforceaIldpitchwaveexcitationf．orceandmom咖of3sparsareobtainedrespectivcly．3．Simplifiedmesparhullasallisolated仃uncatedV硎跚noatingCir叫arcylinder．As咖leaIlalvticalmethodisdescribedt0solvemefirstorderradi
8、ationproblemformefirstorderwaveforce，wimeigeIl如nction觚dmatchillg．WheIlmeperiodoft1
