浮托安装作业仿真系统及其应用研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）浮托安装作业仿真系统及其应用研究硕士研究生：郭智指导教师：韩端锋教授企业导师：陈坤高级工程师学科、专业：船舶与海洋工程论文主审人：高良田教授哈尔滨工程大学2018年5月分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）浮托安装作业仿真系统及其应用研究硕士研究生：郭智指导教师：韩端锋教授学位级别：工程硕士学科、专业：船舶与海洋工程所在单位：船舶工程学院论文提交日期：2018年5月论文答辩日期：2018年6月学位授予单位：哈尔滨工程大学Classified

2、Index:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.Eng（MasterofEngineering）Float-overinstallationsimulationsystemandit’sapplicationCandidate:GuoZhiSupervisor:Prof.HanDuanfengAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringEngineeringField:NavalArchitectureandOceanEngineeri

3、ngDateofSubmission:May，2018DateofOralExamination:Jun，2018University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到

4、本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声

5、明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日摘要海洋平台的安装是海上油气开发的关键技术之一。鉴于传统的浮吊法耗时长、成本高以及较多受水深和风浪条件等因素制约的缺陷，且无法满足大型平台组块的实际安装要求，浮托安装作业方法应运而生。随着海洋平台日渐大型化，海洋环境复杂多变，加上工作人员缺乏海洋平台安装的经验，势必会带来一定的安全性问题。因此，为保障海上工程作业过程的安全性，有必要建立一种海洋平台安装仿真系统，

6、在开展海洋工程作业前进行仿真预演。本文以文昌气田群开发项目中海洋石油228船为研究对象，利用浮托安装作业仿真计算的理论，模拟浮托安装就位停泊、进船作业、载荷转移各作业阶段，建立浮托安装作业仿真系统，为其工程化应用提供数据支撑和安全保障。本文主要开展了如下工作：以HLA分布式仿真技术为理论基础，将浮托安装仿真系统分为视景仿真、运动仿真、教练员仿真及物理仿真四大系统模块，对各分系统进行详细的介绍及功能分析。基于船舶运动学和动力学模型，建立海洋石油228驳船时域运动方程，为满足实际工程数据的需求，从驳船所受到的外力出发

7、，建立相应的环境力、锚链力及驳船运动学模型，分析浮托安装对接前驳船六自由度运动，并与实测数据进行对比。在考虑驳船在海浪、流等环境力作用的情况下，针对浮托安装载荷转移阶段，通过LMU和DSU等对接装置之间的相互耦合以及锚链、交叉线缆等定位装置与导管架，构成一个较为复杂的耦合系统，建立载荷转移时域运动方程并对驳船进行受力及运动分析和数值模拟。依托于文昌浮托安装工程项目，对仿真预演以及人员培训进行计划，分析仿真过程中可能出现的案例，计算与分析不同海况下驳船的运动姿态，为浮托安装仿真工程化应用提供可靠的安全保障。关键词：

8、浮托安装作业；船缆耦合；动力学分析；载荷转移；仿真系统ABSTRACTTheinstallationofoffshoreplatformisoneofthekeytechnologiesinexplorationandexploitationofoffshoreoilandgas.Float-overinstallationmethodcomesupwithfllowin