摘要：波浪能是重要的可再生资源之一,提高波浪能装置的能量捕获率是波浪能规模化利用的关键。本文对波浪能的能量转换装置进行了研究,针对装置于不同摇荡条件下的最大平均输出功率、最优阻尼系数及相关参数进行演化分析及求解。利用牛顿定律及质心系、转动惯量等建立二自由度、四自由度波浪能转换装置耦合运动模型,基于时间离散化的差分原理求解,同时采用模拟退火算法降低时间复杂度,提出了改良的粒子群算法,得到较为准确的结果,为实际工程中波浪能的高效采集提供思路和途径。

摘要：为实现船舶节能减排,该文结合KVLCC2船舶参数及航行工况设计了一种可铺设于甲板的船用太阳能光伏柔性支架,并开展振动响应特性分析,采用流固耦合解耦计算方法研究风载荷及船舶纵摇、垂荡运动对柔性支架振动响应特性的影响。研究表明:钢索振幅及平均内应力在船舶纵摇工况下最大,对柔性支架产生不利影响,纵摇+垂荡的工况次之,垂荡工况下最小;结构应力极大值出现在钢索固支边界处,若外载荷进一步增大,将最早产生塑性形变;柔性支架中部钢索应力均值及振幅最大,在循环应力应变作用下可能发生疲劳破坏。以上结论可为船用太阳能光伏柔性支架的设计制造及日常使用提供一定的技术支撑。

摘要：设计出一种新构型的半潜式钻井平台,采用数值模拟软件分析了新型平台在频域和时域的垂荡响应,并与双浮体四立柱结构和垂荡板结构的半潜式钻井平台进行了对比。介绍了新型平台的设计原理以及进行相关分析时的理论基础、数学模型和边界条件。结果表明,与双浮体四立柱和垂荡板结构平台相比,频域分析中新型平台的垂荡响应最大值和均值都显著减小;新型平台的垂荡固有周期显著增加,能有效防止共振的发生;系泊时域耦合分析中,新型平台的纵荡、横荡、横摇响应较小,且垂荡响应大幅减小;谱分析中新型平台有更小的垂荡响应谱峰值和更好的波频特性。新型平台防垂荡性能优异,结构合理、可行,可为新一代半潜式钻井平台的设计、选型提供参考。

摘要：根据现有深水平台的资料,限定平台主尺度范围,并根据设计任务和船级社规范安全性方面的要求确定约束条件,建立了超深水半潜式平台的数学模型,并以平台在迎浪中的垂荡性能为目标用组合优化的方法进行优化分析.结果表明,该模型和算法可行,能得到全局最优解,适用于半潜式平台的优化设计.

摘要：为了评估一种新型浮式钻井生产储油装卸系统(FDPSO)概念设计中干式井口平台的垂荡性能,建立了系统的理论分析模型,并运用半物理仿真技术构筑了大比尺模型实验平台,用可控的电液伺服器运动台模拟船体的垂荡,干式井口系统采用大比尺的物理模型。在简谐激励下理论模型的实验结果和数值结果的对比,证明了理论模型的合理性,符合工程实际。根据该理论模型对中国南海海况进行的数值分析结果表明,通过船外悬挂配重为干式井口平台的张紧立管系统提供张力的概念设计对船体的垂荡具有自动补偿作用,减小了干式井口平台的垂荡振幅。

摘要：文章采用CFD方法研究了Spar平台月池内部流体对平台垂荡运动的影响。建立了二维和三维的数值水池,并获得了稳定的规则波。针对月池的不对开口率计算了Spar平台的垂荡阻尼系数,分析了月池内部流体的运动特性,并研究了开口率对平台垂荡运动的影响。研究表明,半封闭月池时Spar平台的垂荡阻尼有所增大,月池的开口率影响月池内部流体的运动以及平台垂荡运动的RAOs。在实际中,对月池开口率的优化设计可以适当地降低Spar平台的垂荡运动。

摘要：考虑月池流体的耦合效应研究Spar平台主体垂荡运动特性。根据可变形控制体质量守恒定律及动量守恒定律建立月池内流体垂向运动方程;考虑顶张紧立管(TTRs)及张紧器刚度,建立平台主体垂荡与月池流体耦合运动模型。采用势流理论求解平台主体受到的波浪激励力,数值计算主体垂荡响应,分析月池底部挡板面积及耦合系数对主体垂荡的影响。结果表明,月池流体对主体垂荡有抑制作用,合理设计挡板面积可减小平台主体的垂荡运动。随着挡板开口面积的增加,主体垂荡RAO逐渐呈现两个峰,波浪周期接近月池流体垂向振动固有周期时也会激起主体较大的垂荡运动;平台主体与月池流体之间的耦合系数对主体垂荡运动影响显著。

摘要：针对Spar平台主体垂荡-月池流体耦合运动问题,采用模型试验的方法进行了研究。设计了可拆卸的月池底部挡板及垂荡板,通过静水中自由衰减试验及波浪中强迫运动试验,分析了月池流体对平台主体垂荡运动的影响。结果表明:月池流体显著增加了平台垂荡阻尼;当波浪周期接近平台垂荡固有周期时,月池流体对平台主体垂荡有抑制效应,且抑制程度与月池开孔面积有关;对于较大的底部挡板开孔率,平台主体垂荡RAO有2个峰,当波浪周期接近月池流体垂向振动固有周期时,也会激起平台主体较大的垂荡运动。实际中采用半开口月池时,应考虑月池流体对平台主体垂荡运动的影响。

摘要：深海半潜式钻井平台的垂荡性能是平台作业的制约因素。该文以南海某半潜式平台为例,根据调谐质量阻尼器(TMD)的原理,设计了一种活动式垂荡板,用来减小平台的垂荡响应。该文随后通过AQWA软件计算平台的频率域的水动力参数,并在Simulink平台上建立了该新型平台的时间域模型,根据最小化平台在南海工作海况下的垂荡响应,优化了活动式垂荡板与平台结构连接刚度和阻尼;计算了新型平台在不同海况下的垂荡响应,并与传统半潜式平台和装有固定式垂荡板的半潜式平台的垂荡响应进行比较。结果表明,这种活动式垂荡板结构,在一般海况下的波浪荷载作用下,能够有效降低平台的垂荡响应,且相比安装固定式的垂荡板,有更好的控制效果,为半潜式平台的垂荡响应控制提供了一种新的有效方法。

摘要：运用基于势流理论的三维频域格林函数方法对三体船的垂荡、纵摇运动进行参数研究,讨论三体船附体位置对垂荡、纵摇运动的影响。将计算结果与实验结果进行对比,比较结果表明数值计算是可靠的。设计了十二种不同附体位置配置方案,并计算出各个方案在三个航速下的垂荡和纵摇频率响应函数曲线。计算结果表明:(1)航速对三体船的垂荡、纵摇运动影响剧烈,随着航速提高,运动幅值增加明显;(2)当三体船的航速为零时,附体位置对垂荡、纵摇的影响不明显,随着三体船航速的增加,附体位置对垂荡、纵摇影响也随之变大;(3)附体纵向位置变化对垂荡、纵摇的影响要大于其横向位置变化的影响。