【浮体分析小品】一艘小趸船的系泊分析与校核

前几个月做了一个小趸船的系泊分析，这里发个简单介绍跟大家分享一下经验。

一、基本数据

趸船排水量30吨，如图所示。

服役地点在中国南海中南部。委托方不能给出环境条件， 考虑到趸船服役期比较短，我根据以往经验和APIRP2SK的要求给出了一组设计条件：

有义波高Hs=4.30m

谱峰周期Tp=10.5s

使用Jonswap谱，Gamma值1.80

一小时平均风速15m/s

流速0.93m/s

   考虑到需要进行缆绳破断计算，系泊系统设计成4X2，共8根，每包括两跟系泊缆绳。

   

二、分析方法和流程

趸船水动力通过AQWA计算，系泊通过Orcaflex计算。系泊分析遵循API-RP-2SK规范进行，分为如下步骤：

1.使用AQWA-Line对平台进行水动力计算，给出平台的一阶、二阶波浪载荷，辐射阻尼、幅值相应算子RAO。使用全QTF法得出全QTF矩阵，以便对比分析是否存在二阶浅水效应；

2.将AQWA-Line得到的水动力分析数据输入到Orcaflex里面，建立系泊分析模型；

3.对比不同二阶载荷分析方法计算结果，分析是否存在二阶浅水效应；

4.针对设计海况进行系泊 ，考虑到平台本身和系泊系统的对称性，计算环境来向角度分别为0°、45°、90°。风浪流均为共线同一方向。根据API-RP-2SK推荐做法，每个工况进行5次不同波浪种子的计算，每次计算为3个小时。5次计算的平均值作为设计结果。分析工况包括平台系泊系统完整工况及单根系泊缆破断两个主要工况。

三、分析结果

计算了三个环境来向作用下系泊系统完整、单根缆绳破断状态下系泊缆张力计平台运动情况。平台较小，运动性能较差，呈现随波运动的特征；考虑到水深较浅，计算中分析了二阶浅水效应的敏感程度，计算结果表明：由于平台较小，波高较小，二阶浅水效应并不明显，使用Newman近似法可以得到较为精确地结果；考虑到平台运动较为剧烈，系泊系统设计时加大了锚链尺寸并采用4X2的系泊方式，计算结果表明系泊系统能够满足要求。系泊缆受力量级在20吨以下，还是很小的。下图为典型系泊缆张力时域曲线