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1、上海交通大學(xué)博士學(xué)位論文深水多功能半潛式平臺(tái)系泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)的若干問題研究姓名：余龍申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)、制造指導(dǎo)教師：譚家華20050401鋪泊線的優(yōu)化設(shè)計(jì)分析新模型。研究多目標(biāo)函數(shù)模型的求解方法，分別采用多目標(biāo)優(yōu)化和遺傳算法優(yōu)化方法選擇出最佳模型參數(shù)，將之應(yīng)用于設(shè)計(jì)實(shí)例。最后，將這。模型與錨泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程結(jié)合，引入圖譜設(shè)計(jì)方法提高求解效率，對(duì)南海2號(hào)半潛式平臺(tái)的錨泊系統(tǒng)的深水改造進(jìn)行分析求解，得到有益結(jié)論。此方法已經(jīng)申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利，申請(qǐng)?zhí)枮椋?00410024881．7，公開號(hào)為：1583504。3．錨泊線與海底接觸的有限元建模及求
2、解針對(duì)錨泊線與海底接觸的非線性問題，本論文建立了錨泊線與海底接觸的有限，二模型，求解非線性方程得到水中錨泊線的空問形態(tài)和應(yīng)力分布數(shù)值，并分析了導(dǎo)纜孑L的應(yīng)力隨時(shí)間的變化。對(duì)于單一成分和多成分錨泊線進(jìn)行比較和分析，分別采用彈塑性或彈性的土體本構(gòu)模型對(duì)海底基礎(chǔ)建立了有限元分析模型。通過加入動(dòng)態(tài)環(huán)境力，分析和比較海底的摩擦、海底彈性模型和彈塑性模型對(duì)錨泊線動(dòng)力、位移的影響。全面的分析錨泊線橫、縱剖面方向錨泊線與海底接觸引起的應(yīng)力和變形，為錨泊線的設(shè)計(jì)提供有益的分析方法和結(jié)論。4．錨泊線的動(dòng)力分析單根錨泊線和錨泊系統(tǒng)的整體動(dòng)力響應(yīng)是錨泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要分析內(nèi)容。忽略海
3、底摩擦的影響，本論文根據(jù)設(shè)計(jì)波方法提出了一種進(jìn)行錨泊線動(dòng)力分析的時(shí)域方法。用于對(duì)稱式布置的錨泊線的動(dòng)張力和空間位移的計(jì)算，并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行分析。對(duì)多成分錨泊線和單一成分錨泊線的動(dòng)張力和導(dǎo)纜孔的位移進(jìn)行分析和比較，為多成分錨泊線的動(dòng)張力分析提供一種效率較高的實(shí)用方法。5．考慮平臺(tái)運(yùn)動(dòng)的錨泊系統(tǒng)動(dòng)力分析海洋平臺(tái)在外載荷作用下的運(yùn)動(dòng)對(duì)錨泊系統(tǒng)的張力和位移的影q目分析是?個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的非線性問題。本文考慮錨泊系統(tǒng)導(dǎo)纜孔處半潛式平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)，根據(jù)錨泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需要，忽略阻尼和粘性，考慮錨泊系統(tǒng)和浮體受海浪和海流作用時(shí)錨泊系統(tǒng)的張力和位移。對(duì)迎浪和浪后的錨泊線的張力和位移作詳
4、細(xì)的分析。6．多成分錨泊系統(tǒng)分析策略的建立總結(jié)論文中對(duì)多成分錨泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)關(guān)鍵設(shè)計(jì)問題，比如初步設(shè)計(jì)階段的多成分錨泊線的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究；對(duì)錨泊線與海底接觸的非線性問題分析；以及考慮平臺(tái)運(yùn)動(dòng)后的錨泊線動(dòng)力計(jì)算研究成果，借鑒傳統(tǒng)錨泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程，本論文將這些研究成果應(yīng)用于實(shí)際的系泊項(xiàng)目——“南海2號(hào)”半潛式平臺(tái)系泊系統(tǒng)的深水改造設(shè)計(jì)，綜合整理提出深水多成分錨泊系統(tǒng)的系統(tǒng)分析和計(jì)算的過程。錨泊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是根據(jù)任務(wù)書的要求，在滿足規(guī)范要求的酶提’卜，結(jié)合錨泊系統(tǒng)靜動(dòng)力分析的結(jié)果，確定最合適的錨泊系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備和錨泊線的組成成分。多成分錨泊線組成的錨泊系統(tǒng)的
5、研究是一個(gè)新的領(lǐng)域。本論文立足于實(shí)際H工作，從設(shè)計(jì)任務(wù)要求出發(fā)，針對(duì)錨泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的非線性問題，進(jìn)行了一系列的研究：研究了初步設(shè)計(jì)階段，錨泊系統(tǒng)的組成成分相關(guān)參數(shù)的優(yōu)化選擇方法；研究了海底與錨泊線接觸的交互作用，以及不同的海底模型對(duì)錨泊線張力和位移的影響；研究并建立了一種求解錨泊線動(dòng)力的時(shí)域方法，并考慮了平臺(tái)運(yùn)動(dòng)的影響。本論文最后將這些研究成果應(yīng)用于實(shí)際深水半潛式平臺(tái)系泊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，整理了相關(guān)的設(shè)計(jì)過程。本文為我國(guó)深水平臺(tái)定位的相關(guān)研究提供了借鑒，具有一定的參考價(jià)值，也為將來的更進(jìn)一步的研究作出了有益的探索。關(guān)鍵詞多成分錨泊線懸鏈線理論多目標(biāo)優(yōu)化有限元海底接
6、觸動(dòng)力分析ResearchesonDeepWaterMooringSystemDesignforMulti-purposeSemisubmersibleABSTRACT0ceauscontainabundantresources，whereoil&gasproductionhasbeenexploredfordecades．Forinstance，MexicoGulf,NorthSea，PersianGulf,NorthAfricaandSouthChinaSeaareregardedassignificantproductionfieldsinacadem
7、icresearchesandpracticaloperations．Nowadays，theexplorationandproductionofoil&gasintendtodeeperseawith1000～3000mdepthsinMexicoGulf,Brazil．WestAfrica．NorthAtlanticandNorwegianSea．Chinahasamplitudecontinentalshelveswithplentyofoil&gasresourcesAccordingtOexplorationrecord，oilfieldsfori
8、ndustryarefoundinBohaiSea．
