深水起重铺管船吊装动力载荷与运动响应分析

"这篇论文是2013年由杨旭、孙丽萍和曲治国在哈尔滨工程大学学报上发表的研究成果，主要探讨了深水起重铺管船在起重工况下的运动响应和附加动力载荷问题。研究对象是我国首艘深水起重铺管船‘海洋石油201’，采用三维势流理论和三维面元法的水动力程序，分析了船舶的运动响应传递函数，并进行了短期预报。此外，还推导了吊头运动下的吊物运动方程，计算了载荷传递函数，最终通过短期预报公式估算出吊索附加动力载荷。此研究为设计此类船舶提供了理论支持，并提出了一种适用于深水起重船附加动力载荷计算的方法。" 这篇学术论文深入研究了深水海洋工程船，特别是起重铺管船在执行吊装任务时所面临的关键问题。首先，研究者选取了“海洋石油201”作为研究实例，这艘船在中国深水作业领域具有开创性意义。他们应用三维势流理论，这是一种在流体动力学中用于描述无旋流动的理论，结合三维面元法的水动力程序，对船舶在起吊工况下的运动响应进行了精确的数学建模。这种运动响应包括船舶在各种环境因素如风、浪、流影响下的姿态变化，对于确保吊装安全至关重要。 通过这些模型，研究者能够预测船舶在起吊过程中的短期运动响应，这是评估附加动力载荷的重要步骤。附加动力载荷是指由于船舶运动引起的吊索和吊具上的额外动态载荷，它可能对吊装设备和被吊物体造成潜在风险。研究人员推导出在吊头运动情况下的吊物运动方程，进一步计算了载荷传递函数，这是一个描述力如何从吊头传递到被吊物体的数学表达式。 利用这些计算结果，他们能够利用短期预报公式来预测吊索上的附加动力载荷，这对优化吊装操作和预防事故至关重要。这项研究不仅提供了对“海洋石油201”的具体分析，还为设计类似深水起重铺管船提供了理论依据和技术方法，有助于提升整个行业的安全性和效率。 总结来说，该研究通过理论分析和数值模拟，为深水起重铺管船的吊装作业提供了科学依据，其成果对深水海洋工程船的设计和安全操作具有深远的指导价值。