【正文】 自身的運(yùn)動(dòng)特性 ● 縱蕩運(yùn)動(dòng)、垂蕩運(yùn)動(dòng)、縱搖 Spar平臺(tái)基本的分析模型為：大尺度、深吃水、直立懸浮且受有系泊約束的剛性圓柱體，在風(fēng)、浪、流等環(huán)境載荷作用下，發(fā)生 6個(gè)自由度的剛體運(yùn)動(dòng)。當(dāng)波高大于臨界值時(shí)，垂蕩能量向縱搖傳遞，引起平臺(tái)縱搖大幅增加。 六、 SPAR平臺(tái)參激運(yùn)動(dòng)特性及穩(wěn)定性研究 研究?jī)?nèi)容 ● Truss Spar平臺(tái)水動(dòng)力特性研究 考慮全張緊系泊方式，計(jì)算非線性系泊剛度，計(jì)算平臺(tái)縱搖恢復(fù)力矩中的參數(shù)激勵(lì)項(xiàng)，計(jì)算 Spar平臺(tái)主體水動(dòng)力阻尼、阻尼板以及系索阻尼等水動(dòng)力系數(shù)，以及其他動(dòng)力學(xué)參數(shù)。提出平臺(tái)運(yùn)動(dòng)失穩(wěn)的判別條件。浮式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)海底力矩小，可以降低海底基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)建造費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)性比固定基礎(chǔ)好。 ● 運(yùn)動(dòng)性能 半潛式基礎(chǔ)吃水小，在運(yùn)輸和安裝時(shí)具有良好的穩(wěn)定性，相應(yīng)的費(fèi)用比 Spar和 TLP型式的基礎(chǔ)節(jié)省。 ● 運(yùn)動(dòng)性能 壓水板連接在立柱底部，提供附加質(zhì)量和增加阻尼，改善平臺(tái)的水動(dòng)力特性。 ● 氣動(dòng)彈性力 水動(dòng)力耦合 當(dāng)風(fēng)速增大時(shí)，波流也相應(yīng)增大，來(lái)自葉片的推力和轉(zhuǎn)矩加大，塔柱搖擺劇烈，同時(shí)由于波高增大，基礎(chǔ)出現(xiàn)大幅運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，塔柱和基礎(chǔ)的相互影響增加。包括確定浮式基礎(chǔ)平臺(tái)的樣式、外表面形狀、尺寸、重量、重心等參數(shù)；確定風(fēng)機(jī)的尺寸、重量、重心等。 ●編制浮式基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)計(jì)算分析程序 考慮水動(dòng)力載荷作用、塔架和葉片影響，編制出浮式基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)分析程序 ● 結(jié)構(gòu)優(yōu)化和運(yùn)動(dòng)控制措施 提出浮式基礎(chǔ)在波浪、塔架及葉片共同作用下，運(yùn)動(dòng)的控制措施。 。 :25:0404:25:04February 2, 2023 1意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。 :25:0404:25Feb232Feb23 1越是無(wú)能的人，越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。 2023年 2月 2日星期四 4時(shí) 25分 4秒 04:25:042 February 2023 1一個(gè)人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。 , February 2, 2023 閱讀一切好書如同和過(guò)去最杰出的人談話。 :25:0404:25Feb232Feb23 1世間成事，不求其絕對(duì)圓滿，留一份不足，可得無(wú)限完美。 :25:0404:25:04February 2, 2023 1他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國(guó)見青山。提出系泊系統(tǒng)非線性剛度的計(jì)算方法，研究系泊系統(tǒng)和基礎(chǔ)本體之間解耦的方法。 ● 和頻垂蕩與縱搖耦合運(yùn)動(dòng)分析 研究二階水動(dòng)力和頻載荷引起的浮式基礎(chǔ)的垂蕩運(yùn)動(dòng)，分析垂蕩能量向縱搖（或者縱蕩）傳遞的規(guī)律，綜合考慮垂蕩對(duì)于縱搖（或者縱蕩）影響及風(fēng)載荷聯(lián)合作用，研究浮式基礎(chǔ)的縱搖（或者縱蕩）運(yùn)動(dòng)響應(yīng)和運(yùn)動(dòng)失穩(wěn)臨界條件。 ● 載荷傳遞方式 七、海上風(fēng)力發(fā)電浮式基礎(chǔ)動(dòng)力特性研究 載荷傳遞方式 七、海上風(fēng)力發(fā)電浮式基礎(chǔ)動(dòng)力特性研究 關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題 ●塔柱和基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)的相互影響 海上風(fēng)電系統(tǒng)屬于高聳結(jié)構(gòu)物，水平載荷和垂向載荷數(shù)量級(jí)相當(dāng)。 中央柱 矩形截面浮筒 TLP型浮式基礎(chǔ) 七、海上風(fēng)力發(fā)電浮式基礎(chǔ)動(dòng)力特性研究 海面浮動(dòng)結(jié)構(gòu)技術(shù) （ windfloat） ●結(jié)構(gòu)形式 屬于半潛式結(jié)構(gòu)的衍生基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。 SPAR型浮式基礎(chǔ) 七、海上風(fēng)力發(fā)電浮式基礎(chǔ)動(dòng)力特性研究 半潛式浮式基礎(chǔ) 半潛式基礎(chǔ) ● 結(jié)構(gòu)形式 主要由立柱、橫梁、斜撐、壓水板、系泊線和錨固基礎(chǔ)組成。 ●風(fēng)電浮式基礎(chǔ)的應(yīng)用前景 離海岸線越遠(yuǎn)，風(fēng)速越大，風(fēng)的穩(wěn)定性越好，可以驅(qū)動(dòng)更大容量的風(fēng)電機(jī)，發(fā)電效益提高。 六、 SPAR平臺(tái)參激運(yùn)動(dòng)特性及穩(wěn)定性研究 研究目標(biāo) ● 得到 Truss Spar平臺(tái)水動(dòng)力特性參數(shù) 提出平臺(tái)水動(dòng)力阻尼包括主體阻尼、系泊阻尼及螺旋側(cè)板阻尼的計(jì)算方法，以及提出考慮瞬時(shí)濕表面積參數(shù)激勵(lì)項(xiàng)的計(jì)算方法。 ● 桁架式 SPAR平臺(tái)的參數(shù)運(yùn)動(dòng)失穩(wěn)的判別方法 Spar平臺(tái)耦合運(yùn)動(dòng)滿足內(nèi)共振關(guān)系時(shí)，參數(shù)激勵(lì)臨界值的確定，運(yùn)動(dòng)失穩(wěn)的判別方法以及失穩(wěn)后平臺(tái)的動(dòng)力特性。 ● 涌浪引起的平臺(tái)垂蕩共振 涌浪周期峰值在 25~30秒范圍，接近 Spar平臺(tái)的垂蕩固有周期，這屬于長(zhǎng)周期涌浪引起的平臺(tái)垂蕩共振運(yùn)動(dòng)。 ● 主體上部多柱結(jié)構(gòu)安裝側(cè)板可以有效降低渦激振動(dòng)，但是側(cè)板的形式和安裝方法需要進(jìn)一步研究。 ● 由于水下結(jié)構(gòu)為桁架，降低了流體的拖曳載荷，主要是洋流載荷，從而水平運(yùn)動(dòng)可以減小。 六、 SPAR平臺(tái)參激運(yùn)動(dòng)特性及穩(wěn)定性研究 深水 Spar平臺(tái)的發(fā)展 第一代：經(jīng)典（ CLASSIC） SPAR平臺(tái)； 第二代：桁架式 (TRUSS) SPAR平臺(tái) 第三代：多柱式（ CELL） SPAR平臺(tái) 六、 SPAR平臺(tái)參激運(yùn)動(dòng)特性及穩(wěn)定性研究 深水 SPAR平臺(tái)的結(jié)構(gòu)形式主要性能 SPAR 主要運(yùn)動(dòng)性能有主體決定。 五、深海立管參激 渦激振動(dòng)及疲勞研究 ● 參數(shù)激勵(lì)和渦激振動(dòng)疲勞壽命評(píng)估方法 綜合考慮隨機(jī)參數(shù)激勵(lì)和渦激振動(dòng)，揭示立管疲勞累積損傷機(jī)理，提出立管疲勞累積損傷計(jì)算和立管疲勞壽命的預(yù)報(bào)方法。加速立管的疲勞損傷，導(dǎo)致立管的疲勞破壞。 五、深海立管參激 渦激振動(dòng)及疲勞研究 立管參激振動(dòng) ● 立管的參激振動(dòng) 立管的浮體（船舶或者平臺(tái)）升沉運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致立管上端邊界受到激勵(lì)，由此產(chǎn)生兩個(gè)效應(yīng)，其一是導(dǎo)致立管的上端邊界是可動(dòng)的；其二是引起立管軸向力隨浮體運(yùn)動(dòng)而發(fā)生時(shí)變，這兩個(gè)效應(yīng)使得立管水平彎曲振動(dòng)加大，這既是立管的參激振動(dòng)問(wèn)題。 ● 波浪能 研究大中型岸式振蕩水柱波能發(fā)電裝置的研究、設(shè)計(jì)及優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)；離岸式波能發(fā)電裝置的設(shè)計(jì)；波能利用裝置發(fā)電平穩(wěn)出力 波浪能發(fā)電設(shè)備 潮汐能發(fā)電設(shè)備 海洋深水立管的組成與種類 ● 立管組成 海洋立管是連接水面浮式裝置和位于海床的海底設(shè)備 (如井口、 PLEM、總管 )的導(dǎo)管，是現(xiàn)代海洋工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中的重要組成部分之一，同時(shí)也是薄弱易損的構(gòu)件之一。 ● 極端災(zāi)害環(huán)境下深海結(jié)構(gòu)物海底基礎(chǔ)動(dòng)力特性 研究極端環(huán)境荷載作用下深海結(jié)構(gòu)物海底基礎(chǔ)動(dòng)力響應(yīng)與安全性評(píng)估；海洋結(jié)構(gòu)物海底基礎(chǔ)與海底沖刷的耦合動(dòng)力分析；深海結(jié)構(gòu)物海底基礎(chǔ)與周圍地層介質(zhì)相互作用的模型試驗(yàn)技術(shù)；地震等極端災(zāi)害環(huán)境作用下海底地基砂土液化及對(duì)結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)強(qiáng)度的影響。 海洋結(jié)構(gòu)物非線性動(dòng)力響應(yīng) ● 海洋結(jié)構(gòu)物極端響應(yīng) 研究深水極端非線性海洋環(huán)境載荷，海洋結(jié)構(gòu)物整體非線性響應(yīng)破壞機(jī)理與預(yù)報(bào)方法。 ● 大型海上裝備現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試 研究海上風(fēng)、浪、流環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量與分析方法；海上裝備運(yùn)動(dòng)性能現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量方法；系泊系統(tǒng)和立管系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)與載荷現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量方法；現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期自動(dòng)同步采集、傳輸與處理；現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)及遠(yuǎn)距離遙控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。 6）船舶與海洋工程水動(dòng)力學(xué)問(wèn)題數(shù)值計(jì)算的非確定性分析，包括對(duì)數(shù)學(xué)模型、湍流模式、方程離散、數(shù)值方法、編程過(guò)程、編譯系統(tǒng)等誤差源的非確定性分析。 2）深水極端非線性海洋環(huán)境，以及淺水非線性海洋環(huán)境的研究； 3）船舶與海洋浮體整體非線性響應(yīng)的機(jī)理與預(yù)報(bào)方法，包括：三維非線性水彈性與擊振、參數(shù)型橫搖運(yùn)動(dòng)的時(shí)域分析、極限運(yùn)動(dòng)與傾覆分析、液艙晃蕩與船舶運(yùn)動(dòng)非線性耦合分析、超大型 FPSO淺水效應(yīng)以及多浮體水動(dòng)力性能研究等。 ● 深?？臻g站 研究深海空間站頂層設(shè)計(jì)與總體優(yōu)化技術(shù)、深?？臻g站超大潛深結(jié)構(gòu)技術(shù)、深?？臻g站水動(dòng)力性能優(yōu)化與綜合預(yù)報(bào)技術(shù)、深?？臻g站潛器搭載與收放技術(shù)、深?？臻g站站載系統(tǒng)等。 圖 半潛式風(fēng)電基礎(chǔ) 波浪發(fā)電裝置 五萬(wàn)噸級(jí)渤海友誼號(hào) FPSO 二、海洋工程的前沿技術(shù)問(wèn)題 ● 深海平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù) 新概念深海平臺(tái)、半潛式平臺(tái)、立柱式平臺(tái)（ SPAR）、張力腿平臺(tái)（ TLP）、深海平臺(tái)定位系統(tǒng)和立管系統(tǒng)、深海平臺(tái)海上運(yùn)輸與安裝關(guān)鍵技術(shù)。 我國(guó)深海技術(shù)落后，與國(guó)外差距很大，不具備深海裝備的研究制造安裝能力。 我國(guó)海洋戰(zhàn)略發(fā)展的三大目標(biāo)： 2023年前：逐步拓展到全部領(lǐng)海和經(jīng)濟(jì)專屬區(qū)； 2030年前后，逐步拓展到西太平洋和印度洋； 2050年前后，拓展到全球公海 。 目前人類開發(fā)的海洋資源主要包括：油氣資源，空間資源，礦產(chǎn)資源，生物資源，綠色能源，旅游資源等。其中南海探明的油氣資源大約為 400億噸。 二、海洋工程的前沿技術(shù)問(wèn)題 海洋油氣資源開發(fā)、海洋空間利用、船舶與海洋工程制造工程實(shí)際提出了一系列的重大科學(xué)技術(shù)問(wèn)題： （ 1）海洋資源開發(fā)裝備 ● 新概念海洋工程結(jié)構(gòu)物研究開發(fā)技術(shù) 新概念海洋平臺(tái)開發(fā)；邊際油田開發(fā)技術(shù)；新型特種海上工作船研制關(guān)鍵技術(shù)；天然氣水合物勘探開發(fā)技術(shù)；海上風(fēng)能、波浪能、潮汐能、溫差能等新型海洋能源利用技術(shù)與裝備；海水、礦產(chǎn)、生物等海洋資源利用技術(shù)與裝備開發(fā)；超大型浮式海洋結(jié)構(gòu)物、超大型儲(chǔ)油裝置等。 ● 潛水器前沿技術(shù) 研究新概念潛水器和水下作業(yè)方法、潛水器總體和集成技術(shù)與方法、水下航行和推進(jìn) 的流體動(dòng)力分析和優(yōu)化、潛水器特種材料和結(jié)構(gòu)、深水遠(yuǎn)距離動(dòng)力和信息傳輸、深水布放回收技術(shù)及其關(guān)鍵過(guò)程機(jī)理研究、海洋環(huán)境潛水器動(dòng)力學(xué)和操縱控制、水下定位、環(huán)境