通過自升式鑽井平颱風洞試驗獲得平臺實際風載荷的方法

2023-07-21 23:14:56

專利名稱：通過自升式鑽井平颱風洞試驗獲得平臺實際風載荷的方法
技術領域：
本發明涉及一種海洋工程設計領域，更具體地說，涉及用於穩性分析的鑽井平颱風載荷的確定。
背景技術：
對於風傾力矩的得到主要由兩種方法規範計算和風洞試驗。各船級社規範對於風載荷計算公式在具體細節存在差異性，例如是否考慮遮蔽效應、湍流、邊界層等多種因素的影響會與計算情況有所差異，需計及風載荷的設備結構詳細程度等。此外，按照規範公式和推薦的係數所計算的風載荷，對比國外設計公司的同尺度自升式平臺產品，明顯偏高。如圖2所示，為平臺處於自由漂移狀態時水上、水下受力的示意圖。圖中Daw為水上部分受力，Duw為水下部分受力，Haw為水上部分力臂，Huw為水下部分力臂，Mt為根據上述參數換算所得的平臺總風傾力矩。對於自升式鑽井平臺，風載荷對平臺的影響要大于波浪和海流的影響。拖航工況下自升式鑽井平臺的運動較為複雜，其所遭受的載荷主要有平臺運動引起的慣性載荷、自重以及風載荷等。根據規範公式計算的風載荷約佔據自升式平臺環境載荷的40% 50%，是自升式平臺穩性和結構強度的重要性能影響參數。可見，較為合理的確定鑽井平臺的風載荷，是鑽井平臺優化設計和平臺向深水發展的當務之急。

發明內容
本發明是將自升式鑽井平颱風洞試驗結果應用到實船的方法。通過將對自升式平颱風傾力矩的快速確定，可以提高穩性分析的效率，節省成本。為了達到上述目的，本發明提供了一種通過自升式鑽井平颱風洞試驗獲得平臺實際風載荷的方法，包括如下步驟S1、為自升式鑽井平臺設定坐標系，平臺面為XY平面，垂直所述平臺面為Z軸；S2、設計、測量，以及通過風洞試驗獲得數據，並以下述a_f公式獲得參數風洞試驗分為水上和水下兩部分進行，試驗結果以無量綱的形式分別給出風向角Ψ下的水上和水下兩部分的數據結果，包括水平、縱向、垂向三個方向的力和力矩的無量綱係數，分別記作如下
權利要求
1.一種通過自升式鑽井平颱風洞試驗獲得平臺實際風載荷的方法，其特徵在於，包括如下步驟s1、為自升式鑽井平臺設定坐標系，平臺面為XY平面，垂直所述平臺面為Z軸；s2、設計、測量，以及通過風洞試驗獲得數據，並以下述a-f公式獲得參數風洞試驗分為水上和水下兩部分進行，試驗結果以無量綱的形式分別給出風向角Ψ 下的水上和水下兩部分的數據結果，包括水平、縱向、垂向三個方向的力和力矩的無量綱係數，分別記作如下
2.根據權利要求1所述通過自升式鑽井平颱風洞試驗獲得平臺實際風載荷的方法，其特徵在於，將步驟S4獲得的各種風向角Ψ對應的風傾力矩Mt用於穩性分析。
全文摘要
本發明公開了一種通過自升式鑽井平颱風洞試驗獲得平臺實際風載荷的方法，本發明主要原理是將風洞試驗分為水上和水下兩部分進行，試驗結果以無量綱的形式分別給出各個風向角度下的水上和水下兩部分的數據結果，包括水平、縱向、垂向三個方向的力和力矩的無量綱係數。使用本方法對所有自升式鑽井平臺或類似平颱風洞試驗進行分析，過程十分簡便，大大提高了工作效率。本發明通過將對自升式平颱風傾力矩的快速確定，可以提高穩性分析的效率，節省成本。
文檔編號G01M9/00GK102998083SQ20121050698
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月30日 優先權日2012年11月30日
發明者姚雲熙, 梅榮兵, 那榮慶, 戴挺, 田天, 馬延德, 趙傑, 彭貴勝 申請人:大連船舶重工集團有限公司