化學(xué)課第一章 第三節(jié)

1.3海洋系泊(xìbó)結(jié)構(gòu)1.3.1多點(diǎn)系泊(xìbó)1.3.2單點(diǎn)系泊(xìbó)1精品資料1.3.1多點(diǎn)錨泊海洋工程船舶(chuánbó)輻射式系泊結(jié)構(gòu)拋錨(pāomáo)定位過程：工程船將定位錨降低的同時(shí)，錨與位于水面的浮標(biāo)連接。2精品資料系泊錨固定(gùdìng)方式樁基吸力(xīlì)錨海底樁基每根長(zhǎng)30~40米，直徑2米左右，通過水下汽錘貫入海底。深海的新一代鉆井設(shè)備的錨抓力，可達(dá)到數(shù)百噸。3精品資料1.3.2單點(diǎn)錨泊(a)單錨腿系泊(xìbó)（b）懸鏈線錨腿系泊(xìbó)(c)鉸接塔式系泊4SYS(SingleYokesystem)單錨搖臂系泊系統(tǒng)精品資料原油(yuányóu)裝卸方式工程(gōngchéng)背景碼頭建造成本高作業(yè)成本高CALM單點(diǎn)裝置建造成本低作業(yè)成本低懸鏈線錨腿系泊研究背景5精品資料市場(chǎng)前景廣闊(guǎngkuò)6精品資料承載設(shè)備(shèbèi)和錨鏈重量，保證系統(tǒng)安全浮力(fúlì)和儲(chǔ)備浮力(fúlì)滿足定位要求和立管系統(tǒng)的撓性要求系統(tǒng)剛度保證錨鏈具有足夠強(qiáng)度和安全冗余度錨鏈強(qiáng)度保證系統(tǒng)具有足夠的疲勞壽命疲勞壽命設(shè)計(jì)要求研究?jī)?nèi)容及結(jié)果7精品資料研究(yánjiū)方法環(huán)境參數(shù)水深m47.8風(fēng)速m/s22流速m/s0.7有義波高m2.6峰值周期s7.5油輪風(fēng)浪流油輪風(fēng)浪流30°45°8精品資料分析(fēnxī)流程耦合時(shí)域動(dòng)力(dònglì)分析油輪風(fēng)流載荷油輪靜水阻尼和附加質(zhì)量頻域阻尼和附加質(zhì)量系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)及受力時(shí)域阻尼和附加質(zhì)量9精品資料壓載共線(ɡònɡxiàn)壓載非共線(ɡònɡxiàn)分析結(jié)果壓載狀態(tài)下，油輪吃水小，受風(fēng)面積大，艏搖阻尼力矩小。非共線載荷使系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)更加復(fù)雜，非線性更強(qiáng)10精品資料浮筒(fútǒng)位移共線-浮筒縱蕩位移非共線-浮筒縱蕩位移非共線-浮筒橫蕩位移共線：浮筒(fútǒng)位移<12m非共線：浮筒位移>15m11精品資料錨鏈(máoliàn)拉力共線-危險(xiǎn)錨鏈張力非共線-危險(xiǎn)錨鏈張力非共線(ɡònɡxiàn)：錨鏈張力>5×106N共線：錨鏈張力<2.5×106N12精品資料改善(gǎishàn)措施拖輪：拖輪給油輪施加400KN的拖力，拖力方向(fāngxiàng)與油輪所受系泊力的方向(fāngxiàng)相反壓載非共線壓載非共線（+拖力）13精品資料效果(xiàoguǒ)對(duì)比非共線結(jié)果對(duì)比無拖輪拖輪浮筒位移>15m最大錨鏈力>5×106N非共線-浮筒縱蕩位移（+拖力）非共線-浮筒橫蕩位移（+拖力）非共線-危險(xiǎn)錨鏈張力（+拖力）<13m<2.8×106N14精品資料鉸接(jiǎojiē)塔式系泊鉸接塔柱-系纜-油輪當(dāng)油輪質(zhì)量為塔柱質(zhì)量的5~10倍，可以近似認(rèn)為油輪不發(fā)生運(yùn)動(dòng)，塔柱運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為受有非線性約束(yuēshù)的單自由度搖擺模型一般情況需要考慮鉸接塔柱-系纜-油輪的耦合運(yùn)動(dòng)塔柱和系纜構(gòu)成分段恢復(fù)剛度體系，此為分段恢復(fù)剛度的非線性動(dòng)力體系系纜動(dòng)張力的變化規(guī)律(c)鉸接塔式系泊15精品資料1.4海洋(hǎiyáng)管道1.4.1油氣輸送水平管道1.4.2垂直(chuízhí)管線16精品資料1.4.1油氣輸送水平(shuǐpíng)管道一般(yībān)埋于土壤中2米左右，或者配置加重層浮擱在海床常年受海流波浪作用在海底形成懸跨受到波流的作用出現(xiàn)渦流，引起管道的渦激振動(dòng)渦流頻率接近管道的自振頻率鎖定共振現(xiàn)象17對(duì)于控制淺水渦激振動(dòng)方法主要是避免管道發(fā)生共振。在深水條件下，應(yīng)采用不同的分析方法對(duì)渦激振動(dòng)進(jìn)行預(yù)報(bào)和控制，海底管道基本的分析模型屬于分布參數(shù)振動(dòng)系統(tǒng)。精品資料1.4.2垂直(chuízhí)管線18精品資料1.4.2垂直(chuízhí)管線承受風(fēng)、浪、流以及平臺(tái)運(yùn)動(dòng)(yùndòng)載荷屬于非線性振動(dòng)問題船舶或平臺(tái)升沉運(yùn)動(dòng)(yùndòng)引起的立管的橫向振動(dòng)，即參激振動(dòng)19精品資料1.5海洋工程結(jié)構(gòu)開發(fā)(kāifā)面臨的挑戰(zhàn)性問題20精品資料挑戰(zhàn)性問題(wèntí)環(huán)境力結(jié)構(gòu)材料(cáiliào)模型及分析試驗(yàn)評(píng)價(jià)21精品資料挑戰(zhàn)性問題(wèntí)環(huán)境力結(jié)構(gòu)材料模型(móxíng)及分析試驗(yàn)評(píng)價(jià)周期性的漩渦脫落、強(qiáng)風(fēng)和波浪砰擊引起的載荷穩(wěn)定的波浪、潮汐和颶風(fēng)海底地震強(qiáng)度、水流對(duì)海底基礎(chǔ)的沖刷短時(shí)間范圍內(nèi)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)22精品資料挑戰(zhàn)性問題(wèntí)環(huán)境力結(jié)構(gòu)材料模型及分析試驗(yàn)(shìyàn)評(píng)價(jià)周期性的漩渦脫落、強(qiáng)風(fēng)和波浪砰擊引起的載荷穩(wěn)定的波浪、潮汐和颶風(fēng)海底地震強(qiáng)度、水流對(duì)海底基礎(chǔ)的沖刷短時(shí)間范圍內(nèi)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)高強(qiáng)度材料中空的圓柱形鋼鏈條合成系泊纜材料減小重量提高系泊能力腐蝕疲勞測(cè)試、斷裂韌性測(cè)試、應(yīng)力腐蝕斷裂測(cè)試、鋼材的焊接性能23精品資料挑戰(zhàn)性問題(wèntí)環(huán)境力結(jié)構(gòu)材料模型及分析(fēnxī)試驗(yàn)評(píng)價(jià)周期性的漩渦脫落、強(qiáng)風(fēng)和波浪砰擊引起的載荷穩(wěn)定的波浪、潮汐和颶風(fēng)海底地震強(qiáng)度、水流對(duì)海底基礎(chǔ)的沖刷短時(shí)間范圍內(nèi)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)高強(qiáng)度材料中空的圓柱形鋼鏈條合成系泊纜材料減小重量提高系泊能力腐蝕疲勞測(cè)試、斷裂韌性測(cè)試、應(yīng)力腐蝕斷裂測(cè)試、鋼材的焊接性能確定結(jié)構(gòu)的作業(yè)海域、環(huán)境載荷和結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)建立結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型結(jié)構(gòu)的總體運(yùn)動(dòng)臨界應(yīng)力設(shè)計(jì)的可靠度24精品資料挑戰(zhàn)性問題(wèntí)環(huán)境力結(jié)構(gòu)材料模型(móxíng)及分析試驗(yàn)評(píng)價(jià)周期性的漩渦脫落、強(qiáng)風(fēng)和波浪砰擊引起的載荷穩(wěn)定的波浪、潮汐和颶風(fēng)海底地震強(qiáng)度、水流對(duì)海底基礎(chǔ)的沖刷短時(shí)間范圍內(nèi)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)高強(qiáng)度材料中空的圓柱形鋼鏈條合成系泊纜材料減小重量提高系泊能力腐蝕疲勞測(cè)試、斷裂韌性測(cè)試、應(yīng)力腐蝕斷裂測(cè)試、鋼材的焊接性能確定結(jié)構(gòu)的作業(yè)海域、環(huán)境載荷和結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)建立結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型結(jié)構(gòu)的總體運(yùn)動(dòng)臨界應(yīng)力設(shè)計(jì)的可靠度安裝在確定的海域之前結(jié)構(gòu)安裝完畢即將結(jié)束工作壽命時(shí)25精品資料試驗(yàn)(sh