摘要：涡激振动是钢悬链立管疲劳损伤的重要诱导因素之一,因此涡激振动分析在钢悬链立管设计中占据重要地位。orcaflex在海洋工程领域功能强大、应用广泛,能够提供两种涡激振动疲劳损伤预报方法,分别是基于模态叠加法的频域预报方法和基于Iwan-Blevins尾流振子模型的时域预报方法。orcaflex的涡激振动时域预报模型只考虑了横流向涡激振动造成的疲劳损伤,基于orcaflex的时域预报方法开发了双自由度涡激振动尾流振子模型的接口,考虑了浮式平台运动对钢悬链立管的涡激振动激励作用,实现了钢悬链立管双自由度涡激振动疲劳损伤预报。

摘要：坐底式海底潜标系统可用于采集海底边界层物理化学等参数,是海洋天然气水合物勘查开发过程中必不可少的关键技术手段。海底潜标的回收上浮过程易受波浪和海流等环境因素的影响,不同环境对上浮过程速度及偏移量的影响不尽相同。为了保障海底潜标精准回收和数据安全,研究坐底式海底潜标系统上浮过程受力分析及动态响应尤为重要。本文基于orcaflex软件对坐底式海底潜标释放上浮过程进行了模拟仿真,针对坐底式海底潜标和主体结构释放回收过程分别建立了有限元分析模型。通过设计系统及环境参数完成了坐底式海底潜标释放回收过程中受力分析及动态响应计算,为坐底式海底潜标系统的设计研发和回收作业提供指导。模拟结果表明,海底潜标在2000 m水深处被释放后约18 min上浮至海面。受洋流影响,上浮速度约2 m/s,上浮过程水平偏移量约70 m。海试验证表明,实际情况与模拟结果一致,该潜标的回收上浮过程满足可控范围内安全条件。坐底式海底潜标在释放后被顺利打捞,验证了该系统方案设计的可行性,为海洋数据安全回收及工程应用提供了基本保障。

摘要：双层管在S-Lay铺管作业过程中,需要对管道的应力、应变以及疲劳进行分析。考虑到不同建模方式对计算误差及时间成本的影响,依托南海海域某双层管铺管项目设计实例,探讨了采用orcaflex软件建立双层管等效管模型的方式,并对等效管模型和双层管模型计算所包含的静态计算、动态计算和充水工况计算的结果进行了对比。研究表明:等效管模型建立的关键在于物理参数的准确确定,尤其需注意各应力加载系数的合理折算;在进行双层管铺设计算时,在静态、动态和疲劳情况下,等效管模型和双层管模型计算结果差别不大,可以用等效管模型进行计算;对于充水工况而言,orcaflex软件的充水工况设置对双层管模型并不适用,建议用等效管代替。

摘要：基于仿真软件Orca Flex,对科考船全海深(最大水深11000 m)地质绞车在水深4500 m和6000 m工况下的收放缆过程及动力行为进行分析,研究不同波浪角、材料、下放速度和海况对绞车缆绳最大张力和最大偏移量的影响。研究发现:在整个收放缆过程中,波浪角越接近90°,缆绳张力的浮动越杂乱,持续时间越久;缆绳的轴向刚度对其最大偏移量的影响可忽略不计,但高模量合成纤维缆在触底时,其张力变化较为明显,张力波动回复平稳周期短;随着下放速度的增大,缆绳的最大张力持续增大,最小张力减少,取样器最大偏移量整体上呈减少的趋势;随着水深的增加,缆绳的最大张力呈递减趋势,且变化趋势逐渐变缓,最后趋于平稳,最大偏移量呈递增趋势,且其变化趋势与张力一致;5级海况对缆绳的最大张力的影响不明显。

摘要：参考某串联式波浪发电装置的设计和该系留系统的布局设计,利用orcaflex建立了系留系统简化模型。通过调节不同海况下的浪流参数,实现了对该系留系统的动力学分析,对比并分析了不同工况下锚泊系统有效张力的变化,结合改变第3根系泊缆索的长度,给出了该系留系统的优化设计方案。

摘要：深海潜标系统是对深远海水下环境进行观测的有效手段。文章设计了6000m水深的单点系泊式潜标系统。采用CFX软件,基于k~ε湍流模型对潜标的阻力系数进行了仿真分析,之后基于悬列线理论,采用orcaflex软件,对深海潜标系统的锚系结构进行了数值分析。数值研究了普通海况与恶劣海况下潜标系统的水动力性能,并通过分析时域内不同工况下潜标与锚系系统的耦合响应,验证潜标系统正常运行的可行性以及恶劣海况下的可生存性,并为锚系的进一步优化提供参考。

摘要：与国外制造加工的管汇相比,国产化管汇有质量较轻、体积较小且高度面积比小的特点,当穿越飞溅区时会受到较大的波流载荷,在海床着陆阶段需要将其升沉方向的运动速度和运动位移控制在设计范围之内。该文主要针对这两种工况进行建模优化分析,结果显示在保证管汇和船舷的安全距离的情况下,吊臂角度减少至70°较适宜作业;在海床着陆阶段,开启吊机主动升沉补偿系统(Active Heave Compensation,AHC)可以确保管汇的垂向运动速度和位移均满足施工要求,降低吊机钩头的动态载荷。该文为国产管汇的海上安装提供了指导。

摘要：在一些风大浪急的海域进行临时机场的铺设施工作业时传统的打桩填满方式较为复杂和困难。为此提出了一种基于大型六面十二边刚性透水框架的水上临时跑道的铺设方法,其关键是要详细了解环境因素对刚性框架下落过程的影响。为研究水深和海流形式对大型六面十二边透水框架下落过程的影响,设计了一种大型的六面十二边透水刚性框架,并提出了该类型框架下落过程的计算理论。结合某海域具体海况,通过对框架下落过程的必要简化,结合凝集6D浮标和Link单元,运用大型水动力分析软件orcaflex建立了大型六面十二边透水框架下落过程的动力学分析模型。运用时域耦合分析得到了该六面十二边透水框架的下降速度、六自由度、空间轨迹等的变化情况,计算结果对具体工程实践有一定的指导意义。

摘要：浮式风电用动态缆的疲劳寿命校核是动态缆设计中的关键步骤,是浮式风电长期安全运行的保证。本文基于时域疲劳分析法对浮式风电用动态缆的疲劳性能进行校核,总结了动态缆疲劳分析各阶段的理论方法,根据规范要求对长期海况进行分块处理以减少分析工况,基于雨流计数法对应力时程进行统计计数。针对动态缆这种多单元结构采用水动力分析软件orcaflex中的应力系数法计算各单元的应力,并通过国内海缆厂应用较多的有限元软件Uflex计算应力系数。本文的动态缆疲劳校核方法具有一定的工程应用价值。

摘要：针对水下基座下放过程中的基座运动以及吊索受力进行分析研究,旨在找出其中的一些特点。整个下放过程采用的是最常用的直接下放法,将整个下放过程根据基座下放深度分成六个阶段,每个阶段又分为待命工况和操作工况,两者的环境参数有所不同。通过大量的数据计算得到各个阶段吊索的最大受力和基座重心的最大偏移量,据此得出一些实用结论,整个数值模拟采用orcaflex软件进行时域分析,所得结果可为今后相关研究提供参考。