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海洋工程试验的浮式风力发电机模型设计 被引量:14
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作者 张琦 彭志科 +1 位作者 田新亮 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2019年第6期9-12,17,共5页
应用相似原理及机械工程与结构设计方法开发并制造了完全满足几何相似与傅如德(Froude)相似的1 ∶50 NREL 5 MW风机试验缩尺模型。模型风机可用于衡量不同风速下风机转速、转矩、推力,以及叶片局部受载情况;同时实现了可精确模拟风机塔... 应用相似原理及机械工程与结构设计方法开发并制造了完全满足几何相似与傅如德(Froude)相似的1 ∶50 NREL 5 MW风机试验缩尺模型。模型风机可用于衡量不同风速下风机转速、转矩、推力,以及叶片局部受载情况;同时实现了可精确模拟风机塔影效应的“风机-塔架”一体式模型设计,解决了线束干扰等问题。该缩尺模型风机为准确评估浮式风力发电机性能提供了基础。 展开更多
关键词 浮式风力发电机 水池模型试验 相似律 模型设计
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新型多立柱张力腿式浮动风力机概念模型试验研究 被引量:6
2
作者 赵永生 杨建民 +2 位作者 何炎平 彭涛 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2016年第12期98-108,共11页
近海深水区域蕴藏着丰富的高品质风能,海上浮动风力机是目前开发深水风能最具潜力的新装备.首先分析了开展海上浮动风力机水池模型试验时需要考虑的相似准则,并根据其受力情况综合选取了合适的相似准则.采用基于风轮推力相似而优化设计... 近海深水区域蕴藏着丰富的高品质风能,海上浮动风力机是目前开发深水风能最具潜力的新装备.首先分析了开展海上浮动风力机水池模型试验时需要考虑的相似准则,并根据其受力情况综合选取了合适的相似准则.采用基于风轮推力相似而优化设计的模型叶片建立了一套风力机模型,有效解决浮式风力机模型试验中的"尺度效应"问题.本文对所提出的新型多立柱张力腿式浮动风力机概念(WindStar Tension Leg Platform System,WindStar TLP System)进行了水池模型试验研究,模型试验缩尺比为150.试验中测定了其空气动力、水动力和结构动力特性,得到了其在不同环境条件下的运动响应和总体性能.模型试验结果可为该新型多立柱张力腿式浮动风力机概念的进一步研究提供参考依据. 展开更多
关键词 浮动风力机 模型试验 尺度效应 WindStar TLP 动力响应
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基于故障树的沉船整体打捞系统失效风险分析 被引量:4
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作者 黄铮 肖龙飞 +2 位作者 徐胜文 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2021年第8期175-183,共9页
采用双船抬吊打捞系统对大吨位沉船进行整体打捞是一项高难度高危险作业,对打捞系统及打捞过程进行风险评估至关重要。基于故障树分析法对双船抬吊打捞系统进行分析,确定打捞系统的逻辑树与二级子系统,分析二级子系统的失效模式,并绘制... 采用双船抬吊打捞系统对大吨位沉船进行整体打捞是一项高难度高危险作业,对打捞系统及打捞过程进行风险评估至关重要。基于故障树分析法对双船抬吊打捞系统进行分析,确定打捞系统的逻辑树与二级子系统,分析二级子系统的失效模式,并绘制打捞系统的故障树。根据打捞工程危险源识别报告、失效数据库估算基本事件的发生概率,通过故障树定量分析得到打捞系统发生故障的概率是0.00216,属于中等偏高风险,平均无障碍工作时间约为463.97 h。最后通过计算分析确定了基本事件的风险值,并为风险值较高的基本事件提出风险控制方法,为打捞作业安全保障提供支持。 展开更多
关键词 沉船整体打捞 双船抬吊法 故障树分析法 失效模式分析 定量分析
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半潜式平台波浪爬升在线预报神经网络模型对比研究
4
作者 李琰 肖龙飞 +2 位作者 魏汉迪 李旭 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期28-40,共13页
将波浪运动和半潜式海洋平台运动时间序列一起作为输入,基于时序卷积神经网络(TCN)和长短期记忆(LSTM)神经网络分别建立平台波浪爬升在线预报模型。利用半潜式平台模型试验数据对这两个深度神经网络模型进行训练和测试,并对它们的预报... 将波浪运动和半潜式海洋平台运动时间序列一起作为输入,基于时序卷积神经网络(TCN)和长短期记忆(LSTM)神经网络分别建立平台波浪爬升在线预报模型。利用半潜式平台模型试验数据对这两个深度神经网络模型进行训练和测试,并对它们的预报性能进行比较分析。研究结果表明,TCN模型在参数量远小于LSTM模型的情况下可获得与其接近的预报效果,二者在提前预报量为6s和12 s时波浪爬升高度总体预报精度均高于92%和80%;TCN模型受海况和提前预报时长的影响较小,预报的稳定性较好,并且对波浪爬升极值具有较好的预报精度。 展开更多
关键词 时序卷积神经网络 长短期记忆神经网络 波浪爬升 在线预报 半潜式平台
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基于长短期记忆网络的半潜平台波浪爬升预报
5
作者 李琰 肖龙飞 +1 位作者 魏汉迪 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期161-167,共7页
波浪爬升问题与半潜式平台安全密切相关,波浪爬升的实时在线预报有助于保障海上作业安全.基于长短期记忆(LSTM)神经网络模型,以波浪和平台运动时间序列为输入,建立半潜式平台波浪爬升高度的极短期在线预报方法.通过平台模型试验获得训... 波浪爬升问题与半潜式平台安全密切相关,波浪爬升的实时在线预报有助于保障海上作业安全.基于长短期记忆(LSTM)神经网络模型,以波浪和平台运动时间序列为输入,建立半潜式平台波浪爬升高度的极短期在线预报方法.通过平台模型试验获得训练与测试数据,对LSTM模型性能进行检验.结果显示,在提前预报量为6 s和12 s时,波浪爬升高度的平均预报精度分别为92.90%和84.09%,最大值相对误差不高于19.69%和30.66%;同时,模型在提前预报量低于6 s时能够对较大的波浪爬升极值实现准确且稳定的预报,可为海上平台运营过程中波浪砰击和越浪等风险预警提供有效技术支持. 展开更多
关键词 长短期记忆网络 波浪爬升 在线预报 半潜式平台
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基于卷积神经网络的波浪砰击载荷识别方法
6
作者 黄秉钧 彭涛 +1 位作者 肖龙飞 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2023年第5期42-48,共7页
为准确识别波浪砰击载荷,保障海洋平台作业的安全性,基于卷积神经网络(CNN)模型,建立立柱-甲板简化模型的砰击载荷识别方法,根据结构测点应变响应数据对砰击载荷进行识别。通过分析半潜式平台立柱-甲板处砰击载荷分布的特点,进行有限元... 为准确识别波浪砰击载荷,保障海洋平台作业的安全性,基于卷积神经网络(CNN)模型,建立立柱-甲板简化模型的砰击载荷识别方法,根据结构测点应变响应数据对砰击载荷进行识别。通过分析半潜式平台立柱-甲板处砰击载荷分布的特点,进行有限元数值计算,生成训练数据集和测试数据集,同时考虑数据噪声的影响。结果表明:CNN砰击载荷识别模型具有很高的识别精度和良好的抗噪声能力,在无噪声和有噪声情况下,整体精度分别为99.6%和91.9%;相比传统的反向传播神经网络(BPNN)模型,CNN模型的识别精度更高。 展开更多
关键词 卷积神经网络 波浪砰击 载荷识别 数值计算
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新概念深水半潜式生产平台水动力截断试验与数值计算 被引量:4
7
作者 赖智萌 肖龙飞 +1 位作者 范模 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期329-334,共6页
对一新型深海半潜式生产平台的水动力性能进行模型试验和数值计算分析.与传统直立柱结构的半潜式平台不同,该新型平台的4根立柱在水线面以上向内倾斜.由于平台工作水深为1.5km,模型试验时需通过数值分析进行等效截断设计.对平台6自由度... 对一新型深海半潜式生产平台的水动力性能进行模型试验和数值计算分析.与传统直立柱结构的半潜式平台不同,该新型平台的4根立柱在水线面以上向内倾斜.由于平台工作水深为1.5km,模型试验时需通过数值分析进行等效截断设计.对平台6自由度运动响应和系泊缆受力的研究表明,模型试验结果与数值计算结果基本一致,该新型半潜式生产平台具有良好的水动力性能,满足规范要求. 展开更多
关键词 半潜式平台 新概念 水动力性能 截断试验
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超大型浮式海上基地概念及模块形式研究 被引量:4
8
作者 肖龙飞 于皓 《中国海洋平台》 2010年第4期19-24,31,共7页
回顾了超大型浮式结构物的研究历程,在此基础上提出深远海超大型浮式海上基地概念,对有潜力作为其模块形式备选方案的新型深海平台概念进行了调研分析,并提出进一步开展相关研究的建议。
关键词 超大型浮式结构物 海上基地 深海平台 模块
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沉船打捞多体系统耦合动力响应特性计算研究 被引量:2
9
作者 高定全 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2022年第5期59-64,117,共7页
为研究双船抬吊法在深水区域大吨位沉船整体起浮打捞作业中的应用,以采用双船抬吊法整体打捞300 m水深处的12000 t沉船这一案例中用到的多体打捞系统为研究对象,开展多体耦合水动力性能和提升吊缆动力载荷特性研究。采用三维频域格林函... 为研究双船抬吊法在深水区域大吨位沉船整体起浮打捞作业中的应用,以采用双船抬吊法整体打捞300 m水深处的12000 t沉船这一案例中用到的多体打捞系统为研究对象,开展多体耦合水动力性能和提升吊缆动力载荷特性研究。采用三维频域格林函数法计算多浮体的耦合水动力特性,对提升吊锚链在不同沉船提升高度和不同环境载荷方向下的动载受力特性进行分析。计算结果与水池模型试验结果的对比显示二者吻合较好,表明该方法有效,可为实际工程中打捞方案的设计提供参考。 展开更多
关键词 打捞 多浮体 耦合分析 时域 模型试验 液压缓冲
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台风海况下半潜式钻井平台动力性能监测与分析
10
作者 赵前 +2 位作者 邹付兵 武博 李欣 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2023年第6期19-30,共12页
半潜式钻井平台在海洋油气资源开发中发挥着重要作用,目前主要采用模型试验和数值模拟方法对其动力性能进行研究,非常缺乏台风等极端海况下半潜式平台动力响应的实海域监测数据。以某半潜式钻井平台为研究对象,构建了一套比较完善的平... 半潜式钻井平台在海洋油气资源开发中发挥着重要作用,目前主要采用模型试验和数值模拟方法对其动力性能进行研究,非常缺乏台风等极端海况下半潜式平台动力响应的实海域监测数据。以某半潜式钻井平台为研究对象,构建了一套比较完善的平台动力性能监测系统,并对台风“杜苏芮”过境阶段的监测数据进行了分析。根据平台艏部气隙及运动监测数据推算了平台吃水及环境波高;采用随机波浪的统计分析方法,计算得到短期海况的有效波高、谱峰周期、能量谱等信息,通过与多种典型海浪谱对比发现Jonswap谱与所测波谱吻合较好;对平台的横摇、纵摇及垂荡运动进行了时域统计分析和频域谱分析,得到了台风海况下被测平台波频运动的实际响应特征,对于指导平台抗台作业具有重要意义。 展开更多
关键词 半潜式平台 实海域监测 台风海况 波高推算 运动特征
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半潜式平台垂向运动对气隙影响的概率统计分析 被引量:2
11
作者 冯雪磊 肖龙飞 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2014年第4期11-17,共7页
应用矩和L矩方法以及二次转换方程,基于模型试验数据的概率统计分析,研究半潜式平台在作业工况和生存工况下的气隙响应,以及平台垂向运动对立柱周围不同位置处的波浪升高和气隙的影响。结果表明,垂向运动总体上能够增加气隙,海况越恶劣... 应用矩和L矩方法以及二次转换方程,基于模型试验数据的概率统计分析,研究半潜式平台在作业工况和生存工况下的气隙响应,以及平台垂向运动对立柱周围不同位置处的波浪升高和气隙的影响。结果表明,垂向运动总体上能够增加气隙,海况越恶劣,增加程度越明显;在不同浪向下对不同位置的气隙影响有差别,后立柱周围的波浪升高和气隙受平台运动的影响相比前立柱更为显著;同时,平台垂向运动会引起立柱周围波浪升高的非线性增强。 展开更多
关键词 半潜式平台 气隙 垂向运动 统计分析
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张力腿平台系泊系统特性研究 被引量:2
12
作者 黄佳 肖龙飞 +1 位作者 谢文会 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期68-72,共5页
张力腿平台(TLP)采用垂直张紧式系泊系统,相对于传统的悬链线、张紧式系泊系统有较明显的区别,为此提出了一种较为简化直观的方法来计算TLP系泊系统的静力特性;通过Sesam软件相关模块对平台进行时域耦合分析,研究了TLP系泊系统的动力特... 张力腿平台(TLP)采用垂直张紧式系泊系统,相对于传统的悬链线、张紧式系泊系统有较明显的区别,为此提出了一种较为简化直观的方法来计算TLP系泊系统的静力特性;通过Sesam软件相关模块对平台进行时域耦合分析,研究了TLP系泊系统的动力特性,运用谱分析方法得出了系泊系统动力响应中的能量分布情况;将计算结果与模型试验结果进行对比分析,验证了本文方法给出的TLP系泊系统静力与动力特性计算结果的准确性。 展开更多
关键词 张力腿平台 垂直张紧式系泊系统 静力特性 动力特性
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大吨位沉船双船抬吊深水打捞试验研究
13
作者 朱子扬 肖龙飞 +2 位作者 高定全 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期245-254,共10页
基于“世越号”沉船双船抬吊整体打捞方案,对300m水深大吨位沉船整体打捞进行试验研究。选取打捞过程中“沉船刚离底”、“沉船离底150 m”和“沉船部分出水”3个典型状态,开展水池模型试验研究,获得了水面抬浮驳船及沉船运动、提升吊... 基于“世越号”沉船双船抬吊整体打捞方案,对300m水深大吨位沉船整体打捞进行试验研究。选取打捞过程中“沉船刚离底”、“沉船离底150 m”和“沉船部分出水”3个典型状态,开展水池模型试验研究,获得了水面抬浮驳船及沉船运动、提升吊缆张力等关键动力响应,验证了方案的可行性。结果表明:沉船所处位置会显著影响抬浮驳船的横摇固有周期,当沉船由提升离底到部分出水,抬浮驳船横摇周期逐渐减小至与沉船一致;沉船在水下时,单侧受力的抬浮驳船即使在艏迎浪时也存在显著的横摇RAO峰值;沉船出水后,沉船与双抬浮驳船形成并靠布置的三浮体系统,艏迎浪时驳船的横摇RAO峰值显著减小,横浪时驳船横摇和垂荡运动存在显著的遮蔽效应;打捞过程中提升吊缆张力的极值在艏迎浪和斜浪时出现在船首或船尾,船中部位较小,而横浪时分布均匀且较小。 展开更多
关键词 大吨位沉船 双船抬吊 深水打捞 运动响应 吊缆张力
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暗礁波浪演化及大型坐礁船波浪载荷研究
14
作者 黄铮 +2 位作者 肖龙飞 陈世海 李俊 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期1278-1289,共12页
针对KeaTrader在杜兰德礁触底事故,本文提出简化物理模型,通过水池模型试验对波浪在礁盘上的演化、坐礁船总体波浪载荷进行研究,并基于合田波压修正公式计算得到坐礁船波浪载荷幅值。波浪从礁盘边缘斜坡往礁盘顶部传播过程中,波高增大,... 针对KeaTrader在杜兰德礁触底事故,本文提出简化物理模型,通过水池模型试验对波浪在礁盘上的演化、坐礁船总体波浪载荷进行研究,并基于合田波压修正公式计算得到坐礁船波浪载荷幅值。波浪从礁盘边缘斜坡往礁盘顶部传播过程中,波高增大,波峰变陡,直至发生破碎,礁盘顶部两侧波浪破碎比中部更早,同时礁盘顶部逐渐形成圆弧形波浪。随着入射波陡增大,礁盘顶部波浪破碎更明显,礁盘中心区域波高降低更显著;同时,试验得到的横向和垂向波浪载荷均表现出先减小后增大的趋势,通过力平衡分析发现坐礁船可能发生滑动。最后以坐礁船波浪载荷试验结果为基准,通过与基于合田波压修正公式的计算结果比较,建立了一种快速估算坐礁船波浪载荷的方法。 展开更多
关键词 暗礁 坐礁船 波浪演化 波浪载荷 模型试验
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深水环形超大型浮式海上基地进船作业特性试验研究 被引量:1
15
作者 肖龙飞 +1 位作者 刘建辉 杨立军 《中国海洋平台》 2014年第1期37-43,共7页
新概念深水环形超大型浮式海上基地(VLFOB)设置有进船通道,以实现工程船避风靠泊功能。进船作业时,VLFOB分离成通过缆绳柔性连接的两个半环结构。通过模型试验研究发现:进船通道迎浪时,其顶端宽度变化比较小,且通道间连接力较小,适合工... 新概念深水环形超大型浮式海上基地(VLFOB)设置有进船通道,以实现工程船避风靠泊功能。进船作业时,VLFOB分离成通过缆绳柔性连接的两个半环结构。通过模型试验研究发现:进船通道迎浪时,其顶端宽度变化比较小,且通道间连接力较小,适合工程船通行;不同浪向下,通道上部连接力始终较小,中、下部较大;通道打开使得VLFOB半环中部刚性连接载荷明显增大。 展开更多
关键词 进船通道 柔性连接 模型试验
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基于LH矩法的半潜式平台气隙响应极值分析 被引量:1
16
作者 刘双 肖龙飞 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期209-213,共5页
以设计水深为1.5km的半潜式平台为研究对象,假设相对波浪升高峰值服从双参数Weibull分布,引入LH矩法,通过模型试验数据对分布中的未知参数进行估计,得到相应的超越概率分布曲线.分析结果表明:随着LH矩阶数的增加,双参数Weibull分布可以... 以设计水深为1.5km的半潜式平台为研究对象,假设相对波浪升高峰值服从双参数Weibull分布,引入LH矩法,通过模型试验数据对分布中的未知参数进行估计,得到相应的超越概率分布曲线.分析结果表明:随着LH矩阶数的增加,双参数Weibull分布可以很好地拟合非线性较弱的一年一遇海况下相对波浪升高较大部分峰值,对于百年一遇海况下非线性较强的相对波浪升高较大部分峰值,拟合程度也显著改善. 展开更多
关键词 半潜式平台 气隙 双参数Weibull分布 LH矩 超越概率分布
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FPSO气体防火及安全隐患简述 被引量:1
17
作者 吕海龙 +3 位作者 薛风光 张健效 张德娟 王静 《航海》 2022年第4期53-56,共4页
FPSO储存、处理着大量的可燃液体和气体,很多区域属于高失火危险处所。所选用的最佳灭火方式应为气体灭火方式[1],为此主要分析CO_(2)灭火系统、七氟丙烷灭火系统、全氟己酮灭火系统及惰性气体灭火系统在FPSO上应用,从灭火系统的组成和... FPSO储存、处理着大量的可燃液体和气体,很多区域属于高失火危险处所。所选用的最佳灭火方式应为气体灭火方式[1],为此主要分析CO_(2)灭火系统、七氟丙烷灭火系统、全氟己酮灭火系统及惰性气体灭火系统在FPSO上应用,从灭火系统的组成和工作原理、操作注意事项等方面对FPSO气体灭火系统进行探讨和研究。 展开更多
关键词 FPSO CO_(2)灭火 七氟丙烷灭火 Novec1230(全氟己酮)灭火 惰性气体灭火 安全隐患
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带舭板筒形平台垂向运动性能试验
18
作者 杨立军 肖龙飞 +1 位作者 范菊 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2018年第12期9-13,共5页
为了分析舭板对筒形平台垂向运动性能的影响,以一型筒形平台为对象,在海洋工程水池中开展了水动力模型试验。试验内容包括:静水中的自由衰减试验、白噪声波浪试验和特定海况下的不规则波试验。结果表明:添加舭板后将增大平台的固有周期... 为了分析舭板对筒形平台垂向运动性能的影响,以一型筒形平台为对象,在海洋工程水池中开展了水动力模型试验。试验内容包括:静水中的自由衰减试验、白噪声波浪试验和特定海况下的不规则波试验。结果表明:添加舭板后将增大平台的固有周期和阻尼系数;垂向运动很有可能将在添加舭板后得到改善。 展开更多
关键词 筒形平台 舭板 垂荡 纵摇
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深水半潜式平台运动响应及截面波浪载荷模型实验研究(英文)
19
作者 熊凌志 杨建民 +2 位作者 魏汉迪 张泽宇 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期714-726,共13页
半潜平台在恶劣的海洋环境中将承受极端的环境载荷,从而导致相应的大幅运动,截面载荷以及系泊力。文章对一艘系泊在南海的典型半潜平台进行了综合试验研究。为了测量中纵剖面上的波浪载荷,半潜平台模型从中纵剖面处被剖开,并用3个六分... 半潜平台在恶劣的海洋环境中将承受极端的环境载荷,从而导致相应的大幅运动,截面载荷以及系泊力。文章对一艘系泊在南海的典型半潜平台进行了综合试验研究。为了测量中纵剖面上的波浪载荷,半潜平台模型从中纵剖面处被剖开,并用3个六分力传感器进行连接。结果表明,当波浪周期在10 s附近时,中纵剖面处的截面传递函数达到最大值。而低频长波以及差频波浪成分对剖面载荷影响很小。文中还分别针对仅有波浪作用的海况和风、浪、流联合作用的海况,对半潜平台的运动和载荷情况进行了研究,发现风和流对平台波频运动影响较小,而对于低频运动,其影响要大于波浪作用。随着风和流的出现,中纵剖面的剪切力,分离力以及垂向弯矩增幅分别可达127.07%,51.87%和45.77%。与此同时,在风、浪、流的联合作用下,最大锚链力与锚链的破断强度比值达到了62.3%,接近规范中66.6%的限制。 展开更多
关键词 半潜平台 试验研究 截面载荷 波浪载荷 系泊系统
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半潜式平台波浪砰击测试方法与载荷特性研究 被引量:3
20
作者 郭英豪 肖龙飞 +1 位作者 卢文月 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期426-434,共9页
本文采用模型试验的方法对半潜式钻井平台受到的水平波浪砰击载荷进行了研究。为了克服模型结构动力响应的影响,试验时设计了专用的测量单元用于监测波浪砰击载荷,并采用小波分析的方法对砰击载荷试验数据进行降噪处理。试验结果表明:... 本文采用模型试验的方法对半潜式钻井平台受到的水平波浪砰击载荷进行了研究。为了克服模型结构动力响应的影响,试验时设计了专用的测量单元用于监测波浪砰击载荷,并采用小波分析的方法对砰击载荷试验数据进行降噪处理。试验结果表明:半潜式平台水平波浪砰击载荷的发生频率和砰击冲量随有义波高的增加而增加,但砰击载荷幅值则体现了显著的非线性和随机性特征,砰击载荷冲量的随机性和发散性则相对较小;平台立柱与箱型甲板连接处的砰击载荷较大,大多数海况下后立柱砰击频率和砰击载荷幅值比前立柱更高。 展开更多
关键词 砰击载荷 半潜式平台 模型试验 小波降噪 空间分布
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