風浪流聯合作用下軟鋼臂系統的受力研究

鄭 凱，林 哲，孫 雷，鄭錦濤

(大連理工大學 船舶與海洋工程學院，遼寧 大連 116000)

風浪流聯合作用下軟鋼臂系統的受力研究

鄭 凱，林 哲，孫 雷，鄭錦濤

(大連理工大學 船舶與海洋工程學院，遼寧 大連 116000)

海洋的環境載荷復雜和多變，而海洋的環境工況又決定著系泊系統的受力情況，因此海上系泊系統的安全越來越重要。本文針對渤海海域某水上軟鋼臂單點系泊系統的方案設計，基于大型水動力軟件 AQWA，得到目標船舶頻域計算下的水動力參數和系泊系統的時域耦合動力分析結果。重點分析在不同的風浪流夾角對系泊系統受力的影響，以此預報最危險工況，為后續有關系泊結構、塔架以及連接處萬向節的強度和疲勞校核提供依據。分析結論亦可為同類系泊系統提供參考。

軟鋼臂；AQWA；風浪流夾角；系泊力

0 引 言

近年來，軟剛臂單點系泊系統作為近海定位的重要系泊方式受到越來越多的關注，為了準確預報系泊系統在風浪流聯合作用下的受力情況，國內外學者做了很多的研究。范模[1]推導出了系泊系統縱向剛度曲線計算公式，與國外公司和模型試驗的結果非常吻合；李欣[2]采用多體方法，建立了軟剛臂系統縱蕩/垂蕩方向的振動方程，通過導入試驗的實測數據，反推驗證了單點模型的合理性；孫曄[3]提出了通過測量角度變化，計算系泊力的方案，較好地解決 FPSO 系泊力測量的難題；李淑一[4]基于多體動力分析方法研究了FPSO 和水下軟鋼臂系泊系統的運動特性，分析了水下A 字型鋼臂的黏性力和二階波浪力對系統響應的影響；……