化學課第一章 第三節(jié)

1.3海洋系泊(xìbó)結(jié)構1.3.1多點系泊(xìbó)1.3.2單點系泊(xìbó)1精品資料1.3.1多點錨泊海洋工程船舶(chuánbó)輻射式系泊結(jié)構拋錨(pāomáo)定位過程：工程船將定位錨降低的同時，錨與位于水面的浮標連接。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備的錨抓力，可達到數(shù)百噸。3精品資料1.3.2單點錨泊(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精品資料市場前景廣闊(guǎngkuò)6精品資料承載設備(shèbèi)和錨鏈重量，保證系統(tǒng)安全浮力(fúlì)和儲備浮力(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度和安全冗余度錨鏈強度保證系統(tǒng)具有足夠的疲勞壽命疲勞壽命設計要求研究內(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風速m/s22流速m/s0.7有義波高m2.6峰值周期s7.5油輪風浪流油輪風浪流30°45°8精品資料分析(fēnxī)流程耦合時域動力(dònglì)分析油輪風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)的運動及受力時域阻尼和附加質(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，受風面積大，艏搖阻尼力矩小。非共線載荷使系統(tǒng)運動更加復雜，非線性更強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-危險錨鏈張力非共線-危險錨鏈張力非共線(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)對比非共線結(jié)果對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-油輪當油輪質(zhì)量為塔柱質(zhì)量的5~10倍，可以近似認為油輪不發(fā)生運動，塔柱運動簡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-油輪的耦合運動塔柱和系纜構成分段恢復剛度體系，此為分段恢復剛度的非線性動力體系系纜動張力的變化規(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渦流頻率接近管道的自振頻率鎖定共振現(xiàn)象17對于控制淺水渦激振動方法主要是避免管道發(fā)生共振。在深水條件下，應采用不同的分析方法對渦激振動進行預報和控制，海底管道基本的分析模型屬于分布參數(shù)振動系統(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、浪、流以及平臺運動(yùndòng)載荷屬于非線性振動問題船舶或平臺升沉運動(yùndòng)引起的立管的橫向振動，即參激振動19精品資料1.5海洋工程結(jié)構開發(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)構材料(cáiliào)模型及分析試驗評價21精品資料挑戰(zhàn)性問題(wèntí)環(huán)境力結(jié)構材料模型(móxíng)及分析試驗評價周期性的漩渦脫落、強風和波浪砰擊引起的載荷穩(wěn)定的波浪、潮汐和颶風海底地震強度、水流對海底基礎的沖刷短時間范圍內(nèi)長時期內(nèi)22精品資料挑戰(zhàn)性問題(wèntí)環(huán)境力結(jié)構材料模型及分析試驗(shìyàn)評價周期性的漩渦脫落、強風和波浪砰擊引起的載荷穩(wěn)定的波浪、潮汐和颶風海底地震強度、水流對海底基礎的沖刷短時間范圍內(nèi)長時期內(nèi)高強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試、斷裂韌性測試、應力腐蝕斷裂測試、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)構材料模型及分析(fēnxī)試驗評價周期性的漩渦脫落、強風和波浪砰擊引起的載荷穩(wěn)定的波浪、潮汐和颶風海底地震強度、水流對海底基礎的沖刷短時間范圍內(nèi)長時期內(nèi)高強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試、斷裂韌性測試、應力腐蝕斷裂測試、鋼材的焊接性能確定結(jié)構的作業(yè)海域、環(huán)境載荷和結(jié)構的初步設計建立結(jié)構的數(shù)學模型結(jié)構的總體運動臨界應力設計的可靠度24精品資料挑戰(zhàn)性問題(wèntí)環(huán)境力結(jié)構材料模型(móxíng)及分析試驗評價周期性的漩渦脫落、強風和波浪砰擊引起的載荷穩(wěn)定的波浪、潮汐和颶風海底地震強度、水流對海底基礎的沖刷短時間范圍內(nèi)長時期內(nèi)高強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試、斷裂韌性測試、應力腐蝕斷裂測試、鋼材的焊接性能確定結(jié)構的作業(yè)海域、環(huán)境載荷和結(jié)構的初步設計建立結(jié)構的數(shù)學模型結(jié)構的總體運動臨界應力設計的可靠度安裝在確定的海域之前結(jié)構安裝完畢即將結(jié)束工作壽命時25精品資料試驗(sh