风浪流载荷作用下海洋平台应急撤离系统运动特性数值模拟研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）风浪流载荷作用下海洋平台应急撤离系统运动特性数值模拟研究硕士研究生：冯陈指导教师：陈海龙副研究员企业导师：李剑钊研究员工程领域：船舶与海洋工程论文主审人：张阿漫教授哈尔滨工程大学2018年6月分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）风浪流载荷作用下海洋平台应急撤离系统运动特性数值模拟研究硕士研究生：冯陈指导教师：陈海龙副研究员学位级别：工程硕士工程领域：船舶与海洋工程所在单位：船舶工程学院论文提交日期：2018年4月28日论文答辩日期：2018

2、年6月8日学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndexU.D.C:ADissertationfortheProfessionalDegreeofMaster(MasterofEngineering)NumericalSimulationoftheMotionCharacteristicsofOffshoreEvacuationSystemUnderWind-Wave-CurrentCandidate:FengChenSupervisor:ChenHailongAcademicDegreeApplied

3、for:MasterofEngineeringEngineeringField:NavalArchitectureandOceanEngineeringDateofSubmission:Apr.28,2018DateofOralExamination:Jun.8,2018University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除

4、文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本

5、学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日风浪流载荷作用下海洋平台应急撤离系统运动特性数值模拟研究摘要海上撤离系统是一种高效的应急救生设备，国外救生行业针对该类型设备研究起步早、技术成熟、研究成果丰富，在我救生行业中已产生垄断优势。相比之下，我国海上撤离

6、系统的研究还处于起步阶段，尚无大型海洋平台用撤离系统研发成功先例，为尽快实现装备国产化，相关研究工作刻不容缓。海洋平台应急撤离系统包括撤离箱、柔性网格滑道、登乘平台、配重块等模块，是一种结构形式复杂的柔性耦合多体系统，风浪流等载荷均会影响其运动特性，进而影响应急情况下人员撤离。本文以某型海洋平台应急撤离系统为研究对象，基于系统中各模块结构及受力特性，提出一种分析海洋平台应急撤离系统在复杂海洋环境中运动特性的数值模拟方法。论文主要研究内容如下：首先，叙述了海上撤离系统分类以及海洋平台应急撤离系统结构特点，讨论了海洋平

7、台应急撤离系统所承受的环境载荷，论述了海洋环境相关载荷的理论计算方法，并基于理论方法，创建了风、流等载荷作用下的运动平衡方程，对比分析了不同风速计算公式下海洋平台应急撤离系统的位移规律，为接下来的数值模拟方法提供了理论依据。其次，叙述了某型海洋平台应急撤离系统的几何与材料参数，基于海洋平台应急撤离系统的结构特点，对海洋平台应急撤离系统的数值计算模型提出基本假定，为了提高计算效率，借鉴捕捞学相关理论，对海洋平台应急撤离系统滑道部分提出了一种新的简化方法，通过对比简化前后的单节滑道、完整滑道在风载作用下的计算结果，验证

8、了本文简化方法的有效性。兼顾计算准确性与计算效率，得到了本文用于有限元计算的三维数值模型。再次，应用ABAQUS/AQUA软件对海洋平台应急撤离系统在不同海洋环境中的运动响应展开分析。首先讨论了边界条件的设置，通过对比不同边界条件下的计算结果得出合适的边界条件。然后分析了单独风载荷作用下的位移规律，并将数值结果与前文理论方法计算结果对比，验证了本文有限元研究