张力腿平台

摘要： 张力腿平台的设计需要兼顾在位运动性能与建造方案的可实施性。通过研发一种变截面立柱张力腿平台并进行结构设计,阐述了平台设计载荷与设计工况,给出了应用有限元方法进行结构强度评估的流程,采用设计波法完成了在位极端工况下船体结构总体强度分析,结果显示平台各组件结构应力满足设计要求。证明此种张力腿平台在保留立柱圆形截面提供良好位运动性能的前提下,通过采用变截面立柱结构设计形式减少空船吃水可以满足国内建造场地及航道的要求。

摘要： 在一定来流条件下,张力腿平台(tension leg platform,简称TLP)的立柱后缘出现周期性的交替旋涡脱落,致使立柱受到垂直于来流方向的升力和平行于来流方向的阻力作用,导致TLP产生大幅度往复运动,显著增加平台结构和系泊系统的负载。目前,关于单柱、多柱结构绕流问题的研究较多,但对于TLP绕流特性的研究较少,机理尚存不明确的地方。为研究TLP的绕流力变化情况和流场特征,开展了数值模拟分析。利用计算流体动力学数值模拟软件,基于雷诺平均(RANS)法和分离涡模拟(DES)法对TLP绕流场进行仿真分析,揭示了TLP的绕流特性。结果表明,在3种来流角度和多个折合速度V_(r)下,TLP绕流的流体力系数存在明显差异,升力系数时域曲线呈现脉动性。TLP的上、下游立柱间存在明显的相互作用,影响了旋涡的形成与发展。TLP的旋涡脱落大多集中在平台固有频率附近,且在V_(r)=7,来流角度为0°时,升力系数频谱峰值最大,旋涡脱落集中。

摘要： 为揭示张力腿平台涡激运动响应规律,采用数值模拟与模型试验相结合的方法研究了全水深系泊张力腿平台涡激运动响应。根据张力腿平台主尺度参数,按照几何相似制作了水池试验模型,在满足运动相似和动力相似的条件下开展了均匀流、剖面流模型试验,并将模型试验结果与数值模拟结果进行了对比,验证了数值模拟与模型试验结果的一致性。分析结果表明在均匀流作用下张力腿平台涡激运动的锁定区间在5.5张力腿平台的工程设计有一定借鉴意义。