TsingLuo2021-05-18 21:27:09系船浮筒作為繫泊系統的一種，在近海油氣開發工程中廣泛應用於海上作業船舶的繫泊。此種系泊系統承受風、浪、流的作用及繫泊船舶的作用力，運動特性十分複雜。因此，針對海洋環境中繫泊船隻的繫泊要求，設計出既安全又經濟的系船浮筒繫泊系統，以及分析風浪中浮筒的動力響應行為，對於保證系船的安全意義重大。 本文首先針對在蓬萊海域作業的10000HP拖輪進行系船浮筒的方案設計，包括繫泊力的計算、錨鏈引數的選取、浮筒尺寸及佈置的確定、沉錘尺寸及安置方式的選擇等，設計了直徑4。5米、高2。5米的浮筒。推導了錨鏈與海底夾角不為零情形下的懸鏈線方程，針對系船浮筒方案設計的結果，計算系船浮筒系統的靜剛度，分析錨鏈重量及長度對繫泊系統剛度的影響；依據長波假設及切片理論，計算規則波作用在浮筒上的載荷。對系船浮筒水平運動的強非線性靜剛度曲線進行分段多項式擬合，建立了自存海況下浮筒升沉與縱蕩的運動微分方程，採用四階龍格庫塔數值方法計算浮筒的運動和錨鏈張力，分析浮筒運動對錨鏈的碰撞作用，評估系船浮筒在極值波高作用下的自存能力。 計算分析表明，當水深一定時，系船浮筒系統的靜剛度由錨鏈引數決定，錨鏈長度越長，單位長度重量越大，繫泊系統的彈性越好；系船浮筒系統的恢復剛度為強非線性的，浮筒在波流作用下發生強非線性運動；本系泊系統錨鏈重量較輕，錨鏈對浮筒升沉運動的恢復剛度影響較小；在風、流作用下的平衡位置周圍，浮筒縱蕩運動的恢復剛度非對稱，因而浮筒的縱蕩為非對稱運動。此外錨鏈容易拉直，當波高大於3m時，出現浮筒與錨鏈的碰撞作用，引起錨鏈中的張力突變，鏈中的張力突然增大5～10倍，出現較大的衝擊張力，但碰撞張力小於錨鏈的破斷強度，故本文設計的系船浮筒系統強度滿足自存要求。