海底管道铺设过程全耦合分析
| 摘要 | 第2-3页 |
| Abstract | 第3页 |
| 1 绪论 | 第8-20页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第8-10页 |
| 1.2 海底管道铺设 | 第10-15页 |
| 1.2.1 铺管船法 | 第10-13页 |
| 1.2.2 牵引法 | 第13-15页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第15-19页 |
| 1.3.1 铺管船的定位系统研究 | 第15-16页 |
| 1.3.2 管道铺设方法的研究现状 | 第16-18页 |
| 1.3.3 铺管过程耦合分析方法的研究现状 | 第18-19页 |
| 1.4 本文的主要研究内容 | 第19-20页 |
| 2 数值分析的理论基础 | 第20-39页 |
| 2.1 铺管作业环境荷载 | 第20-27页 |
| 2.1.1 三维势流理论 | 第20-24页 |
| 2.1.2 波浪力荷载 | 第24-26页 |
| 2.1.3 作用于船体的流荷载 | 第26页 |
| 2.1.4 莫里森方程 | 第26-27页 |
| 2.2 船体动态定位 | 第27-30页 |
| 2.2.1 PID控制算法 | 第27-28页 |
| 2.2.2 动力定位实例模拟 | 第28-30页 |
| 2.2.3 推力分配算法 | 第30页 |
| 2.3 管道铺设耦合运动方程 | 第30-34页 |
| 2.3.1 运动控制方程 | 第30-31页 |
| 2.3.2 运动方程的求解 | 第31-32页 |
| 2.3.3 附加质量和阻尼的确定 | 第32-34页 |
| 2.4 铺管船RAO | 第34-36页 |
| 2.5 管道应力校核准则 | 第36-37页 |
| 2.6 数值分析软件 | 第37页 |
| 2.7 本章小结 | 第37-39页 |
| 3 S型铺管数值分析 | 第39-61页 |
| 3.1 数值模型建立 | 第39-43页 |
| 3.1.1 铺管船模型 | 第39-40页 |
| 3.1.2 托管架的建模 | 第40-41页 |
| 3.1.3 管道及环境荷载参数 | 第41-43页 |
| 3.2 动态模拟结果 | 第43-46页 |
| 3.2.1 船体动态定位 | 第43-45页 |
| 3.2.2 管线内力分布 | 第45-46页 |
| 3.3 影响因素分析 | 第46-60页 |
| 3.3.1 水深的影响 | 第47-51页 |
| 3.3.2 管道几何特性的影响 | 第51-54页 |
| 3.3.3 张紧器施加张力的影响 | 第54-55页 |
| 3.3.4 托管架半径的影响 | 第55-57页 |
| 3.3.5 波高的影响 | 第57-58页 |
| 3.3.6 海流流速的影响 | 第58-59页 |
| 3.3.7 环境荷载方向的影响 | 第59-60页 |
| 3.4 本章小结 | 第60-61页 |
| 4 J型铺管数值分析 | 第61-85页 |
| 4.1 数值模型建立 | 第61-62页 |
| 4.1.1 铺管船及塔架的建模 | 第61页 |
| 4.1.2 管道及环境荷载参数 | 第61-62页 |
| 4.2 基本工况管线反应结果 | 第62-63页 |
| 4.3 影响因素分析 | 第63-74页 |
| 4.3.1 水深变化对管道的影响 | 第63-67页 |
| 4.3.2 管道几何特性对管道的影响 | 第67-70页 |
| 4.3.3 张紧器张力对管道的影响 | 第70-71页 |
| 4.3.4 波高对管道的影响 | 第71-72页 |
| 4.3.5 海流流速对管道的影响 | 第72-73页 |
| 4.3.6 环境荷载方向对管道的影响 | 第73-74页 |
| 4.4 S型与J型铺管对比 | 第74-83页 |
| 4.4.1 500米水深下管道反应对比 | 第76-77页 |
| 4.4.2 1000米水深下管道反应对比 | 第77-79页 |
| 4.4.3 1500米水深下管道反应对比 | 第79-80页 |
| 4.4.4 2000米水深下管道反应对比 | 第80-82页 |
| 4.4.5 不同水深下管道反应对比 | 第82-83页 |
| 4.5 本章小结 | 第83-85页 |
| 5 结论与展望 | 第85-87页 |
| 5.1 结论 | 第85-86页 |
| 5.2 展望 | 第86-87页 |
| 参考文献 | 第87-91页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第91-92页 |
| 致谢 | 第92-94页 |
