深水半潜式平台锚泊系统动力响应研究

以一座工作水深为1500m的深水半潜式海洋平台为研究对象,建立了风、浪、流随其特征参数在空间和时间区域内的表述模型,对平台进行锚泊系统时域耦合分析,找出了平台在六个自由度方向的动力响应对平台稳定性的影响程度以及布锚方式对系泊线张力分布的影响,为深水锚泊定位系统时域耦合分析提供方法基础,并能够进一步为平台的安全性能运营管理提供模型和数据支持。     

我国首制3000m深水半潜式钻井平台研制成功

近日,我国首制3000m深水半潜式钻井平台在中国船舶重工集团公司大连船舶重工集团有限公司研制成功。大连船舶重工集团有限公司在引进技术消化吸收的基础上,突破了深水半潜式平台总体设计、运动分析和预报、结构设计和强度分析、关键系统和设备集成、建造和防腐等关键技术,并在该平台上成功应用和检验。     

半潜式平台用锚机研究

在半潜式平台定位中,锚机是其配套使用的关键设备之一,其性能的优劣直接决定整个平台的安全性和工作可靠性。通过对半潜式平台定位模式分析,着重介绍了平台配套用4种主要形式锚机的功能和特点,以及国内外锚机技术发展趋势,以期加快研发具有我国自主知识产权、配套半潜式平台用锚机系统。     

深海半潜式钻井平台钻机配置及选型研究

深海半潜式钻井平台航行速度较慢;但是,其具有可变载荷大、作业范围广、工作水深和抗风浪能力强等优点,已经成为了深海钻井平台的主力军。深海半潜式钻井平台钻机的配置水平得到了迅速提高,本文对其进行了深入的分析研究,并涉及深海海洋钻机的分类和选型,具有一定的参考价值。     

张紧式系泊半潜式风机平台水动力响应建模分析

针对某半潜式风机平台,采用锚链和聚酯纤维绳分段连接形成张紧式系泊系统,建立环境载荷数学模型及环境载荷作用下的平台及系泊系统动力学方程.通过Simulink集总参数计算与AQWA数值仿真2种方式,对比分析风载荷阶跃输入、浪载荷正弦输入作用下平台的响应特性.结果表明,Simulink集总模型计算结果与AQWA数值仿真结果较...     

我国深水半潜式钻井平台设计和建造技术获重要突破

2010年10月15日,863计划海洋技术领域“3000m水深半潜式钻井平台关键技术研究”课题顺利通过国家科技部验收,验收专家组认为,课题在深水半潜式钻井平台设计和建造技术方面取得了重要进展,部分关键技术成果达到国际领先水平。     

方形四立柱半潜式平台涡激运动特性数值模拟研究

为揭示半潜式平台涡激运动的影响机理,采用剪切应力输运SST k-ω湍流模型数值模拟了方形四立柱半潜式平台在均匀流作用下的涡激运动特性。分析了平台在0°、15°、30°和45°流向角时的横荡、纵荡和艏摇运动响应,以及流向角对运动幅值和涡激力的影响。研究表明：流向角对运动幅值和涡激力均有较大影响。大多数流向角下,横荡幅值大于纵荡,但仍处于一个数量级,纵荡不可忽略;在系泊刚度系数较小时,艏摇最高可达25°以上,同样不可忽略;此外,还发现与圆柱结构涡激运动不同,方形四立柱平台往往呈现出涡激运动和驰振相结合的特点,这可能与流向角及结构特征有关。在不同流向角下,升力系数和艏摇力矩系数主频率比始终保持为1:1,可以推断艏摇由横荡主导。     

海上浮式风电机半潜式平台二阶水动力计算与响应特性分析

提出了基于二次脉冲响应函数法的海上浮式风电机浮式平台二阶水动力计算方法,该方法基于三维势流理论用直接积分法求浮式平台的二次传递函数,并结合波高时程,将二次脉冲响应函数法应用于浮式平台二阶水动力的计算。把计算所得二阶水动力施加到海上浮式风电机整机时域动力学计算模型,计算二阶水动力的激励响应。以DeepCwind半潜式平台为算例,其上支撑美国可再生能源实验室5MW参考风机。先对所提出的二阶水动力计算方法进行验证,再分别在无风和有风条件下,计算一阶水动力单独激励响应和一阶二阶水动力共同激励响应,通过对比响应幅值谱、响应统计值,分析二阶水动力的激励特性。结果表明,对于半潜式平台,慢漂力和平均漂移力有明显的激励作用,和频二阶水动力的激励作用可以忽略。     

半潜式平台压载控制系统设计

压载控制系统是半潜式平台的一个重要组成部分,通过控制和监测半潜式平台在装载和卸载过程中压载水量的变化,进而保证半潜式平台的稳性,对于保障平台的安全性和提高调载工作效率方面具有重要的作用.介绍了一种以WinCC组态软件和PLC为核心控制器的压载控制系统,集数据采集、数据处理、设备操作和上位机界面监测于一体,通过上位机与下位机的信号传输,实现阀门的自动控制.相比于传统的人工操作阀门的方法,压载控制系统的应用可以大大节省人力以及时间成本,提高压载效率.通过相关调载试验表明,下位机程序运行稳定,上位机呈现的画面直观明了,具有良好的人机交互性.     

半潜式平台井架结构疲劳特性分析

针对半潜式平台井架在连续起下钻的工况,建立了井架疲劳分析模型。利用有限元分析软件ABAQUS数值模拟了井架的工作过程,获得了应力场的分布特性,并以此为基础结合疲劳累积损伤理论利用fe-safe软件读取井架应力结果进行疲劳寿命分析。结果表明:井架二层台附近立柱的应力集中处寿命较低,4个立柱顶端的寿命也相对较低,这些区域均为高应力区域;在疲劳破坏情况下,井架没有明显的塑性变形和载荷的重新分配,井架研究结果与实际寿命情况吻合较好。     

海洋石油钻井平台防爆设备管理研究

由于海洋石油钻井平台所处的环境湿度大,含盐量高,空气潮湿,这就要求防爆电气设备具有较高的防腐等级和防护措施,并且要求海洋石油钻井平台上所应用的电气设备都必须取得相应部门所颁发的防爆合格证。本文阐述了海洋石油钻井平台爆炸危险区的划分,分析了海洋石油钻井平台防爆设备的类型及防护等级要求,并深入探讨了海洋石油钻井平台防爆设备管理的措施。     

基于PMAC的大惯量转台运动控制系统研究

本文介绍了一种以DSP为核心的多轴运动控制器(PMAC),提出了一种基于PMAC的大惯量转台运动控制系统,论述了系统总体设计并进行了试验,试验结果表明该系统很好地满足了转台实时运动控制的要求.     

二维运动平台气浮静压导轨承载性能计算与研究

为了进一步探索和研究气浮静压润滑支承机理及气浮静压导轨承载性能,提出并研制了一种具有气浮静压润滑支承的精密二维运动平台。结合气浮静压导轨的物理模型建立了其笛卡儿坐标系下的控制方程,采用有限差分方法和流量平衡原理对其控制方程进行了离散差分推导,运用超松弛迭代以及二分快速寻找收敛区间法对其承载性能进行数值计算并开展了实验研究。结果表明：气浮静压导轨承载性能受节流器类型的影响比较显著,多节流孔节流器的承载性能明显优于单节流孔节流器;供气压力对气浮静压导轨承载性能影响显著,供气压力越高其承载性能越强;同等条件下气浮静压导轨组合形式承载性能均优于单独形式承载性能;气浮静压导轨的承载性能实验测试结果和数值计算结果具有较好的一致性,验证了数值计算的有效性。相关研究对推动和促进气浮静压轴承和导轨在精密运动机构和测量设备的研究和工程应用具有较好的借鉴和指导意义。     

基于随机海浪理论的海上浮动平台运动分析

针对海上浮动平台在随机海浪下的运动问题,建立了四级海况下的随机海浪模型,分析了基于该模型下的海上浮动平台的横摇运动。通过仿真,得到了四级海况下海浪的波高数据和海上浮动平台在对应海况下的横摇运动数据。结果表明,该方法可以有效的模拟随机海浪以及分析海上浮动平台的运动,为后续研究打下基础。     

钻削GH4169高温合金薄壁件钻削力仿真研究

GH4169高温合金的薄壁钻孔与厚壁钻孔相比有特殊性,运用ABAQUS软件进行钻削GH4169高温合金薄壁件的仿真,研究钻削加工过程中钻削参数和工件厚度对钻削力的影响规律及变化特征,分析应力的分布规律。结果表明:钻削初期,横刃的挤压和主切削刃切削长度的增加使钻削力和扭矩增大;稳定钻削阶段,横刃切出后,主切削刃切削长度不变切削直径增加,钻削力和扭矩稳定增加;钻削后期,副切削刃参与切削,主切削刃切削长度减小,轴向钻削力和扭矩减小,但副刃与孔壁的挤压摩擦,曲线波动较大;钻削速度、进给量及工件厚度的增加都会导致轴向钻削力和扭矩的增加;钻削时的最大应力分布在横刃和主切削刃与工件的接触部位。     

行走·定位一体化飞机制孔六足机器人研究

根据飞机制孔的技术要求,设计了一种飞机制孔六足机器人。机器人采用行走-定位一体化的设计方案,并且具有冗余驱动。首先介绍机器人的构型,对机构的自由度进行了分析,然后建立机器人的运动学和动力学模型,重点研究了机器人的力/位置混合控制策略,最后进行了行走实验和工作平台位姿调整实验。实验表明,力/位置混合控制策略满足制孔机器人行走和定位的性能指标。     

基于线结构光和运动平台的三维重构方法

为了恢复物体三维形貌,提出了一种摄像机不动、被测物体在运动X-Y平台上运动的扫描运动平台和方法。通过圆形点阵标靶确定测量系统的内参和外参,采用兴趣区(ROI)图像采集方式精确定位要重构的表面,减少野点误差。试验结果表明,采用这种方法能够有效地对物体进行三维重建。