FPSO单点系泊系统极限抗风能力研究

摘要

随着全球气候的日益变暖,极端气候现象越来越多。应对超强台风,如何在确保人员安全的前提下,科学的评估设施实际的抗风能力、减少设施的结构性破坏、防止污染事故的发生,是我们迫切需要解决的问题。
　　本论文通过对南海东部海域某FPSO的实际抗风能力进行分析和研究,将FPSO的抗台风能力进行了阶段划分,并进一步研究系泊系统与船体装载状态的关系,从而找出一种以调载为手段,提高系泊系统抗风能力的方法。主要内容如下:
　　1.对单点系泊系统的抗风能力进行划分,并分析研究相关南海海域海况资料。进行了常用概率分布函数比较及参数估算方法研究,进而进行了环境参数极值分布拟合与参数估计。
　　2.对系泊缆的张力与船体吃水状态进行研究,找到一种可提高抗风能力的方法,应用南海海域某现役FPSO为实例,进行系泊系统及水动力计算,验证方法的可行性,并预报单点系泊系统的极限抗风等级。
　　3.对超强台风下的FPSO船体进行结构强度分析。利用有限元分析软件MSC.Patran&Nastran建立全船有限元模型,加载超强台风下环境载荷,然后将应力结果汇总,对高应力区进行分析和探讨,得出结论。

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第1章 绪论

1.1 论文研究的目的和意义

1.2单点系泊系统简介

1.3课题研究的现状

1.4论文的研究内容

第2章 FPSO实际抗风能力及在超强台风下的海况研究

2.1 FPSO的极限抗风能力和阶段划分

2.2作业海域内FPSO的极限抗风能阶段划分

2.3海洋环境参数极值分布拟合与参数估计

2.4概率分布函数及参数确定

2.5参数估计的最小二乘法

2.6 Weibull与Gumbel拟合结果对比

2.7超强台风下最大风速与其它环境参数关系

2.8作业海域内FPSO不同气象风级对应海洋环境参数极值

2.9 本章小结

第3章 单点系泊系统最大允许海况计算分析

3.1 概述

3.2 水动力分析

3.3最大允许工况下的系泊系统分析

3.4 本章小结

第4章 单点系泊系统临界工况的抗风能力及极限抗风能力分析

4.1 概述

4.2系泊系统系泊能力研究

4.3系泊系统极限抗风能力的研究

4.4 本章小结

第5章 临界工况下的船体强度分析

5.1 概述

5.2 有限元模型

5.3 计算工况

5.4 计算载荷

5.5 计算结果

5.6 极限工况下全船有限元应力云图

5.7 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢