深水作业浮标系泊系统研究与设计.pdf

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1、第23卷第6期(总第138期)船舶V01．23No．62012年12月SHIP＆B0ATDecember，2012[船舶舾装／特种装置]深水作业浮标系泊系统研究与设计王小波韩端锋刘峰韩海辉(哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001)[摘要]以工作在我国南海海域、工作水深为500m的深水浮标为研究对象，采用理论分析和数值计算的研究方法，对其系泊系统进行了研究设计，在满足相关要求的前提下对浮标外形进行总体设计，并对浮标的水动力系数及波浪载荷展开研究，根据浮标的水动力性能，利用锚泊分析软件对浮标作业状态进行数值模拟

2、分析，最后根据API规范对系泊链进行强度校核，经过优化设计研究出一套稳定可靠的系泊系统。[关键词]海洋浮标；水动力载荷计算；系泊系统；设计分析[中图分类号]U664．5[文献标志码]A[文章编号]1001—9855(2012)06—0061-05ResearchanddesignofdeepwaterbuoymooringsystemWANGXiao—boHANDuan—fengUUFengHANHai—hui(CollegeofShipbuildingEngineering，HarbinEngineeringU

3、niversity，Harbin150001，China)Abstract：Thispaperfocusesonthedeepwaterbuoywhichworksindepthof500metersintheSouthChinaSea．Bytheoreticalanalysesandnumericalcalculationmethods，apracticalmooringsystemisdesignedandinvestigated．Theoveralldesignofitsconfigurationiscar

4、riedoutaccordingtorelevantrequirements，aswellasthehydrodynamiccoeficientandwaveload．Accordingtothebuoyhydrodynamicperformance，theoperationconditionisnumericallysimulatedbymooringanalysissoftware．ThestrengthofmooringlineischeckedbytheAPIrules．Finally，astablean

5、dreliablemooringsystemisproposedthroughtheoptimizationdesign．Keywords：marinebuoy；hydrodynamicloadcalculation；mooringsystem；designandanalysis海洋浮标的系泊系统，是用锚与系泊链把浮标0引言牢固可靠系留在所布放的海区锚位点上，保证其不倾翻、不走锚、不断链和不跑标。对深水海洋浮标，海洋环境资料浮标(简称“海洋浮标”)是一个无尤其是对其系泊系统展开研究，对我国深水资源的人的自动海洋观

6、测站．其工作范围一般限定在某个开发和利用具有重要意义『】]。海域，随波起伏，如同航道两旁的航标。它能在恶劣本文主要根据南海海况为500m海洋浮标设环境下长期、连续、全天候工作，每日定时测量并且计一套系泊系统。经过浮标选型、总体设计、水动力发报多种水文气象要素。根据外形可分为圆盘形、分析以及数值模拟系泊方式等研究，验证了当前深柱形、船形和球形等，本文针对最常见的圆盘形浮标水浮标单点系泊的适用性，并得出若干有益结论，对进行研究。后期类似研究工作有一定的参考价值。[收稿日期]2012—07—04．[修回日期]2012—

7、07—20[作者简介]王小波(1986一)，男，蒙古族，硕士，主要从事船舶与海洋工程水动力研究。韩端锋(1966一)，男，汉族，博士，博士生导师，教授，主要从事船舶与海洋工程模拟仿真系统研究、数字化造船技术和总体设计技术与方法研究。刘峰(1982一)，男，汉族，博士，主要从事载人潜水器总体设计与系统集成、潜水器设计理论与优化方法等研究。韩海辉(1986一)，男，汉族，硕士，主要从事船舶水动力性能及水动力数值计算研究。6】第23卷第6期(总第138期)船舶V0l_23No．62012年l2月SHIP＆B0ATDec

8、ember，20121深水浮标的水动力分析矩；D为排水量；h为横稳心高⋯。将各值代人公式中，可得浮标横摇固有周期约1．1水动力计算模型及水动力特性分析为1．8s。由对称性可知横摇、纵摇固有周期相同。根据本文设计的浮标尺度，建立其三维模型并同理可由下式算得浮标的垂荡固有周期：进行表面网格划分，见图1。由于研究对象形状较规则，因此可采用混合网格法划分表面网格。最后共：：(3)