张力腿平台筋腱支撑浮筒关键技术与试验研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文张力腿平台筋腱支撑浮筒关键技术与试验研究硕士研究生：金文学指导教师：郭黎滨教授学科、专业：机械工程论文主审人：王立权教授哈尔滨工程大学2018年1月分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文张力腿平台筋腱支撑浮筒关键技术与试验研究硕士研究生：金文学指导教师：郭黎滨教授学位级别：工学硕士学科、专业：机械工程所在单位：机电工程学院论文提交日期：2018年1月论文答辩日期：2018年3月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfo

2、rtheDegreeofM.EngResearchonKeyTechnologiesandExperimentofTendonSupportBuoyUsedforTLPCandidate:WenxueJinSupervisor:Prof.LibinGuoAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:MechanicalEngineeringDateofSubmission:January.2018DateofOralExamination:March.2018Uni

3、versity: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

4、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

5、年月日张力腿平台筋腱支撑浮筒关键技术与试验研究摘要张力腿平台是深水油气资源开采平台的主要形式之一，筋腱支撑浮筒是张力腿平台安装过程中必不可少的安装工具，解决筋腱支撑浮筒关键技术难题对我国张力腿平台相关技术的发展有着非常重要的意义。本文将通过国内外相关产品和研究成果的调研，对筋腱支撑浮筒总体方案设计、浮筒主体参数优化设计和浮筒抱紧夹具解锁力进行研究，根据筋腱支撑浮筒方案和浮筒主体参数优化结果对筋腱支撑浮筒试验样机进行设计，并通过试验样机的试验验证研究内容的正确性。根据国内外相关调研列出筋腱支撑浮筒设计可参考的国内外相关规范，并对

6、筋腱支撑浮筒进行分析，包括工作位置、工作环境、作业流程和结构组成的分析；根据项目需求阐述筋腱支撑浮筒设计要求；根据筋腱支撑浮筒设计要求对筋腱支撑浮筒总体方案进行设计。对浮筒径高比、浮筒内外径和浮筒分舱数进行优化设计研究。通过对浮筒拖曳力、自重和强度进行分析，得出最优径高比范围；通过对浮心偏移量和浮筒浮力损失的研究，得出浮心偏移量和浮筒浮力损失与浮筒内外径之间关系；通过对浮筒破舱后浮力损失和浮筒可承受最大倾角的研究，得出最优的浮筒分舱数范围。结合浮筒主体参数优化研究结果，给出浮筒主体参数确定方法。对浮筒抱紧夹具工作原理进行详细阐

7、述，根据其工作原理对浮筒抱紧夹具进行总体受力分析，对各部件受力情况进行详细的分析与计算，最终得出前卡瓦楔形块楔紧力和解锁力计算方法。对楔形角为4.5°、摩擦系数为0.11的楔形块进行解锁力有限元仿真分析，将仿真结果与理论推导结果进行对比，验证浮筒抱紧夹具解锁力理论推导值和仿真方法的正确性。对筋腱支撑浮筒进行试验样机设计，并进行加工制造。对筋腱支撑浮筒试验样机进行可靠性测试，验证筋腱支撑浮筒试验样机的设计合理性和加工可靠性。对浮筒抱紧夹具进行解锁力测试试验，将试验结果与理论结果和仿真结果进行对比，验证浮筒抱紧夹具解锁力理论推导结

8、果和仿真方法的正确性。通过对筋腱支撑浮筒进行水池试验，验证筋腱支撑浮筒浮筒结构、浮筒抱紧夹具、浮筒对中器和浮力调节等方案的正确性。关键词：张力腿平台；筋腱支撑浮筒；浮筒；浮筒抱紧夹具；优化设计哈尔滨工程大学硕士学位论文张力腿平台筋腱支撑浮筒关键技术与试验研究AbstractT