浅水中波浪载荷对半潜平台拖航运动响应和拖揽张力影响

张涛; 白旭; 昝英飞

doi:10.3981/j.issn.1000-7857.2023.12.01897

科技导报 >

2025 , Vol. 43 >Issue 2: 97 - 107

DOI: https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.12.01897

研究论文

浅水中波浪载荷对半潜平台拖航运动响应和拖揽张力影响

张涛 ^,¹ ,
白旭 ^,¹^,* ,
昝英飞 ²

展开

1. 江苏科技大学船舶与海洋工程学院, 镇江 212003
2. 哈尔滨工程大学船舶工程学院, 哈尔滨 150001

白旭（通信作者），教授，研究方向为船舶与海洋结构物安全性评估，电子信箱：baixu@just.edu.cn

张涛，硕士研究生，研究方向为船舶与海洋结构物安全性评估，电子信箱：211210101418@stu.just.edu.cn

收稿日期: 2023-12-18

网络出版日期: 2025-02-19

基金资助

教育部产学合作协同育人项目(220805055253544)

江苏省研究生科研与实践创新计划项目(SJCX22-1959)

版权

收起

Influence of wave load on the dynamic response and towing tension of semi-submersible platform in shallow waters

Tao ZHANG ^,¹ ,
Xu BAI ^,¹^,* ,
Yingfei ZAN ²

Expand

1. School of Naval Architecture and Ocean Engineering, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang 212003, China
2. College of Shipbuilding Engineering, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China

Received date: 2023-12-18

Online published: 2025-02-19

Copyright

Fold

摘要

针对浅水航道水域较浅且环境条件复杂恶劣的现象，以浮筒宽高比过大的新型半潜平台为研究对象，基于时域分析理论和浅水波浪理论，通过数值模型对比分析不同有义波高、谱峰周期、浪向角、拖航速度和拖揽长度对浅水海域半潜平台拖航运动响应和拖揽张力的影响。结果表明：波浪高度越高，平台垂荡、缆绳张力越大；谱峰周期越长，纵摇、缆绳张力越小；浪向角对横纵摇影响较大，极值呈凹凸型分布；不同工况下的新型半潜平台横纵摇均≤5°，满足拖航规范要求；缆绳张力受航速和波高的影响较大，当波高达到5 m，拖揽张力超过安全范围，可以通过降低拖航速度、缩短缆绳长度等措施规避风险。

关键词： 浅水海域; 波浪载荷; 半潜平台; 运动响应; 拖揽张力

本文引用格式

张涛 , 白旭 , 昝英飞 . 浅水中波浪载荷对半潜平台拖航运动响应和拖揽张力影响[J]. 科技导报, 2025 , 43(2) : 97 -107 . DOI: 10.3981/j.issn.1000-7857.2023.12.01897

参考文献

原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序

1	高德利, 张广瑞, 王宴滨. 中国海洋深水油气工程技术与装备创新需求预见及风险分析[J]. 科技导报, 2022, 40 (13): 6- 16. DOI

2	洪术华, 宋雍, 叶景波, 等. 海洋工程发展现状与跨越发展战略[J]. 船舶工程, 2019, 41 (增刊2): 264- 268.

3	朱海山, 李达. 陵水17-2气田"深海一号"能源站总体设计及关键技术研究[J]. 中国海上油气, 2021, 33 (3): 160- 169.

4	张元博. 波浪对半潜式平台稳性的影响研究[D]. 天津: 天津大学建筑工程学院, 2019.

5	Strandhagen A G , Schoenherr K , Kobayashi F M . The dynamic stability on course of towed ships[J]. SNAME, 1958 (58): 32- 66.

6	Desroches A S. Calculation of extreme towline tension during open ocean towing[D]. Cambridge: Massachusetts Institute of Technology, 1997.

7	Park C W , Seo J , Hyung R S . Model tests of a caisson in wet towing for assessing resistance and stability in calm water and waves[J]. Journal of Offshore Mechanics and Arctic Engineering, 2018, 140 (5): 051301. DOI

8	Chen S T , Zou H , Qi G C , et al. Study of two ships approaching process and towing motion under wave action[J]. Journal of Marine Science and Engineering, 2022, 10 (9): 1209. DOI

9	Zhang P Y , Liang D S , Ding H Y , et al. Floating state of a one-step integrated transportation vessel with two composite bucket foundations and offshore wind turbines[J]. Journal of Marine Science and Engineering, 2019, 7 (8): 263. DOI

10	Han Y , Zhu X , Zhou L . Numerical simulation of multi-tug towing of a gravity-based structure in broken sea ice[J]. Ocean Engineering, 2022, 261: 112070. DOI

11	Paulauskas V , Simutis M , Plačiene B , et al. The influence of port tugs on improving the navigational safety of the port[J]. Journal of Marine Science and Engineering, 2021, 9 (3): 342. DOI

12	Le C H , Ren J Y , Wang K , et al. Towing performance of the submerged floating offshore wind turbine under different wave conditions[J]. Journal of Marine Science and Engineering, 2021, 9 (6): 633. DOI

13	Gu H Y , Wang H K , Zhai Q , et al. Study on the dynamic responses of a large caisson during wet-towing transportation[J]. Water, 2021, 13 (2): 126. DOI

14	郭浩, 谢维维, 刘顺庆, 等. "深海一号"能源站跨海区湿拖技术[J]. 中国海洋平台, 2023, 38 (3): 79- 85.

15	DNV-GL. Marine operations and marine warranty: DNVST-N001[S]. Oslo: Det Norske Veritas, 2020.

16	祝港, 刘培林, 黄福祥, 等. 半潜式平台自由衰减时域运动数值仿真[J]. 中国海洋平台, 2021, 36 (6): 1- 5. DOI

17	韩旭亮, 谢文会, 邓小康, 等. 新型干树半潜式平台运动性能研究[J]. 中国海上油气, 2021, 33 (5): 189- 194.

18	俞慕耕. 中国近海水文气象资料[M]. 北京: 海洋出版社, 1987.

19	郑祥靖, 李雪丁, 徐啸, 等. 台湾海峡海浪数值模拟和特征分析[J]. 海洋预报, 2021, 38 (5): 31- 39.

20	中国船级社. 海上拖航指南: GD 02-2012[S]. 北京: 人民交通出版社, 2011.

21	船舶检验局. 海上拖航法定检验技术规则: SZMSA-213-2010-5604[S]. 北京: 人民交通出版社, 2010.

22	Chen C Y , Delefortrie G , Lataire E . Effects of water depth and speed on ship motion control from medium deep to very shallow water[J]. Ocean Engineering, 2021, 231: 109102.

Options

文章导航

摘要

本文引用格式

参考文献

联系我们

访问统计

模态框（Modal）标题

摘要

本文引用格式

参考文献

联系我们

访问统计