深海半潜式平台锚泊系统等效水深截断模型试验设计研究

摘要

深海采油平台模型试验结果可比较准确预报平台在各种环境荷载作用下的运动响应。受到模型试验水池尺度限制，深海锚泊系统通常需要进行截断。以拟在哈尔滨工业大学大气边界层风洞及波浪模拟水槽中进行模型试验的一座工作水深为1500m的深海半潜式平台锚泊系统为例，缩尺比取为1:100。介绍深海锚泊系统等效水深截断设计的原理及流程。考虑锚泊线的重力、张力、海流力及弹性伸长，采用分段外推法进行静力分析。基于静力等效原则，在保证锚泊线数目和布置情况一致的情况下，对其在400m等效水深截断模型进行试验方案设计，满足单根锚泊线和整个锚泊系统静恢复力特性近似相同。采用非线性有限元时域分析方法分别对全水深锚泊线和截断水深锚泊线进行动力分析，比较两种锚泊线在各种环境荷载激励下的动力性能差别，为动力特性等效设计提供参考。