专利名称：深海 Truss Spar平台垂荡板的制作方法
技术领域：
本发明属于海洋石油工程技术领域，尤其涉及一种深海Truss Spar平台垂荡板的 结构。
背景技术：
我国在近海和浅海的石油开采已有40年的历史，由于开采量的逐步增大，油气资 源已日渐枯竭，同时随着工业的快速发展，对油气资源的需求也越来越多。在我国的南海， 探明的油气储量大约为300亿吨，开发南海石油已经列为我国"十二五"的发展战略。为了 大力发展深海平台装备的技术开发，我国确定了南海石油开发平台为SPAR平台。该种平台 包括提供浮力的直立大圆筒、采油模块和系泊结构。此种平台在极端海洋环境下，容易发生 大幅垂荡和摇摆运动，导致采油系统破坏和失效。因此控制平台的垂荡运动和摇摆运动技 术研究一直受到海洋石油工程领域的关注。 由于SPAR平台的结构特征，其垂荡运动阻尼和附加质量很小，因此SPAR平台垂荡 运动的控制一直是SPAR平台的技术难点。早期的SPAR平台大圆筒直径大、吃水深，体积庞 大，加工和安装困难。近年来提出了桁架式SAPR平台的概念，该平台縮小了圆柱体的尺寸， 为了改善阻尼特性，安装了数层垂荡板。但是垂荡板的结构形式如何优化，什么样的垂荡板 结构形式可有效提高垂荡板的阻尼和增大附加质量，减小平台的运动，是目前世界海洋石 油工程领域研究的重点技术。
发明内容
本发明的目的正是为了克服上述现有技术中的不足，提供一种能够提高平台的阻 尼和增大附加质量的深海Truss Spar平台垂荡板。 本发明是通过下述技术方案予以实现的一种深海Truss Spar平台垂荡板，所述 垂荡板内设置有骨架，顶部外板和底部外板焊接在所述骨架上，所述顶部外板和底部外板 的外边缘各设有向外逐渐减薄的削斜结构。 本发明的有益效果是:通过数值模拟计算，发现垂荡板的顶部外板和底部外板经过削 斜后，垂荡板的水动力性能比未经削斜的垂荡板提高了 10% _15%，本发明能够大幅提高SPAR 平台的附加质量和阻尼，拟制和减小平台垂荡运动的剧烈程度，提高平台运动的稳定性。
图1是本发明结构示意立体图； 图2是图1的主视图。
图中1、顶部外板，2、底部外板。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述
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如图l所示，本发明一种深海Truss Spar平台垂荡板，所述垂荡板内设置有骨架， 顶部外板1和底部外板2焊接在所述骨架上，所述顶部外板1和底部外板2的外边缘各设 有向外逐渐减薄的削斜结构。 上述垂荡板顶部外板和底部外板边缘削斜结构的确定方法 1)利用计算流体动力学原理，采用标准的k- e两方程模型，通过用户自定义函数 UDF编程，运用Fluent软件中的动网格技术，数值地模拟垂荡板在流体中的运动；
2)对数值模拟得出的力的时间历程进行Fourier分析，通过转换得到附加质量系 数Cm和阻尼力系数Cd比较所得的附加质量系数Cm和阻尼力系数Cd，初步确定垂荡板顶部 外板和底部外板的削斜尺寸； 3)初步确定垂荡板顶部外板和底部外板的削斜尺寸后，对其进行结构强度分析；
4)在满足强度要求的情况下，确定最终的垂荡板顶部外板和底部外板的削斜尺寸 即消斜宽度a和消斜厚度b的大小。 尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上 述的具体实施方式
，上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通 技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可 以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
权利要求
一种深海Truss Spar平台垂荡板，其特征在于，所述垂荡板内设置有骨架，顶部外板和底部外板焊接在所述骨架上，所述顶部外板和底部外板的外边缘各设有向外逐渐减薄的削斜结构。
全文摘要
本发明公开了一种深海Truss Spar平台垂荡板，所述垂荡板内设置有骨架，顶部外板和底部外板焊接在所述骨架上，所述顶部外板和底部外板的外边缘各设有向外逐渐减薄的削斜结构。本发明通过数值模拟计算，发现经过削斜后，垂荡板的水动力性能比未经削斜的垂荡板提高了10％-15％，本发明能够大幅提高SPAR平台的附加质量和阻尼，拟制和减小平台垂荡运动的剧烈程度，提高平台运动的稳定性。
文档编号G06F17/50GK101774424SQ20101012836
公开日2010年7月14日 申请日期2010年3月19日 优先权日2010年3月19日
发明者刘利琴, 唐友刚, 沈文君 申请人:天津大学