摘要：为解决海洋工程水池横向跨度不足的问题,对悬链线式系泊、立管系统进行等效截断设计,根据静态特性相似准则提出3种系泊线截断方案.方案1仅截断底部系泊线,方案2仅截断中间部分系泊线,均适合于横向跨度相对较大的情况.当跨度相对较小时,采用方案3,对底部和中间部分系泊线按一定比例都进行截断.而立管成分单一,直接进行截断设计即可.提出各方案的截断设计步骤,以及系泊线、立管的特性参数与自身截断因子之间的关系式.并针对一作业水深914 m的内转塔式FPSO系泊、立管系统进行截断设计和时域耦合分析,截断前后系统静态特性、平台总体响应和系泊线受力都吻合良好,并与已有全水深试验结果一致,证明了等效截断设计的合理性和正确性.

摘要：浮体系泊系统在海洋工程水池进行模型试验时,由于水池尺度有限,首先对系泊线进行等效截断设计,是被动式混合模型试验的重要一步。截断设计时,基于细长杆理论,模拟系泊线的非线性动力特性,将计算所得时域内的系泊力转换到频域响应,选择有代表性的频率及响应建立目标函数,结合NSGA II优化算法,确定最优截断系泊参数,计算快速准确。针对一作业水深420 m的FPSO单点系泊系统,进行水平截断设计。截断前后系泊系统和单根系泊线的静力特性吻合很好。截断系泊系统在不同环境载荷作用下的总体响应和系泊动力,都与截断前一致,证明截断设计的合理性和准确性,为后续的模型试验工作打下基础。

摘要：深海采矿船与扬矿管系统的耦合动力分析对采矿系统的研发应用具有重要意义。为了研究波浪引起的扬矿管和采矿船之间的耦合动力响应,采用等效截断设计原则,对扬矿管截断模型的弹性模量、轴向刚度以及单位长度质量等特征参数进行优选,得到了合理的截断模型参数。基于相似理论建立了深海采矿5000 m扬矿管耦合动力学试验模型,解决了深海采矿系统在有限水深试验条件下进行模型试验的问题。同时开展了不同波高、不同波向角和不同矿仓质量下采矿系统模型的耦合运动试验,结果表明,波高、波向角和矿仓质量对耦合响应的幅值、耦合作用时间均有较大影响。该试验模型的建立,为后续管道稳定性和升沉补偿特性的研究提供了技术基础。