深海半潛式平臺(tái)不同構(gòu)型的運(yùn)動(dòng)性能

張文旭，陸超，李亞軍，李海軍，康美澤

深海半潛式平臺(tái)不同構(gòu)型的運(yùn)動(dòng)性能

張文旭，陸超，李亞軍，李海軍，康美澤

中國(guó)艦船研究設(shè)計(jì)中心，湖北武漢430064

深海半潛式平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)性能預(yù)報(bào)是平臺(tái)方案設(shè)計(jì)階段的重要工作，而平臺(tái)性能的優(yōu)劣主要取決于水下的浮體構(gòu)型。通過(guò)對(duì)國(guó)外主推的半潛平臺(tái)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行構(gòu)型特點(diǎn)分析，分別對(duì)立柱、連接橫撐以及下浮筒進(jìn)行多方案設(shè)計(jì)，共組合得到8個(gè)平臺(tái)設(shè)計(jì)方案。應(yīng)用數(shù)值方法首先對(duì)A1方案完成性能計(jì)算，并與該平臺(tái)的模型試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，驗(yàn)證了理論預(yù)報(bào)的可靠性?；谠摾碚摲椒ǎ謩e完成了8個(gè)平臺(tái)方案的系列水動(dòng)力性能預(yù)報(bào)，并采用指標(biāo)權(quán)重法得到了各個(gè)平臺(tái)方案的綜合運(yùn)動(dòng)效能，通過(guò)對(duì)比分析，明確了不同構(gòu)型對(duì)于運(yùn)動(dòng)性能的影響規(guī)律。研究表明：浮體構(gòu)型對(duì)于半潛式平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)性能有較大影響，且尖角型浮筒、變截面立柱及圓管型橫撐的構(gòu)型具有更優(yōu)的綜合運(yùn)動(dòng)性能。

半潛式平臺(tái)；水動(dòng)力；運(yùn)動(dòng)性能

期刊網(wǎng)址：www.ship-research.com

引用格式：張文旭，陸超，李亞軍，等.深海半潛式平臺(tái)不同構(gòu)型的運(yùn)動(dòng)性能［J］.中國(guó)艦船研究，2015，10（5）：27-33.

ZHANGWenxu，LUChao，LIYajun，etal.Motion performanceofdifferent typesof semisubmersiblep latforms in deep water［J］.Chinese Journalof Ship Research，2015，10（5）：27-33.

0　引言

目前已探明的世界海洋石油儲(chǔ)量的80%以上在水深500 m以內(nèi)，而全部海洋面積的90%以上的水深在200～6 000m之間，因而大量的海域面積有待探明。此外，世界上大部分地區(qū)的近海油氣資源已日趨減少，海洋開(kāi)發(fā)向深海發(fā)展已成必然趨勢(shì)，深海平臺(tái)技術(shù)已成為海上市場(chǎng)關(guān)注的焦點(diǎn)［1］。半潛式平臺(tái)由于性能優(yōu)良、抗風(fēng)能力強(qiáng)、甲板面積大、適應(yīng)水深范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，成為深海資源開(kāi)發(fā)的主力裝備之一［2］。

深海平臺(tái)的水動(dòng)力性能不僅關(guān)系到平臺(tái)的作業(yè)效率及經(jīng)濟(jì)效益，更直接影響平臺(tái)的使用安全，是衡量平臺(tái)性能優(yōu)劣的核心指標(biāo)。因此，在概念/方案設(shè)計(jì)階段，首先需要確定的是平臺(tái)構(gòu)型。國(guó)內(nèi)對(duì)不同浮體構(gòu)型的平臺(tái)運(yùn)動(dòng)性能研究較少。

鑒于此，本文以某深海半潛式平臺(tái)為母型，提出多個(gè)浮體構(gòu)型方案，從運(yùn)動(dòng)性能的角度出發(fā)，采用數(shù)值方法對(duì)不同平臺(tái)進(jìn)行計(jì)算分析，總結(jié)出平臺(tái)構(gòu)型的設(shè)計(jì)規(guī)律，以便為深海半潛式平臺(tái)的方案設(shè)計(jì)提供有價(jià)值的參考。

1　半潛式平臺(tái)的構(gòu)型設(shè)計(jì)

半潛式平臺(tái)主要由上部甲板、浮體和系泊系統(tǒng)等組成，其中浮體又分為立柱、橫撐和下浮筒3個(gè)部分。目前，半潛平臺(tái)的設(shè)計(jì)能力主要集中在美國(guó)和歐洲，圖1分別給出的是國(guó)外知名設(shè)計(jì)公司（瑞典GVA、美國(guó)F&G、荷蘭GustoMSC、挪威AKER）現(xiàn)階段主推的平臺(tái)船型方案。通過(guò)對(duì)比目前常見(jiàn)的浮體形式，不難發(fā)現(xiàn)半潛式平臺(tái)的構(gòu)型正逐步趨于大型化和簡(jiǎn)單化［3］，目的在于降低結(jié)構(gòu)疲勞風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)提高經(jīng)濟(jì)性。

圖1　不同的平臺(tái)方案效果圖Fig.1　Different platform design sketch

本文結(jié)合半潛式平臺(tái)外形的發(fā)展趨勢(shì)和特點(diǎn)，分別對(duì)下浮筒、立柱以及連接橫撐的構(gòu)型進(jìn)行多方案設(shè)計(jì)。

1.1下浮筒設(shè)計(jì)

下浮筒主要為平臺(tái)提供足夠的排水量和專(zhuān)用液艙艙容。目前，應(yīng)用最廣的是雙浮筒型，且從減小拖航阻力角度出發(fā)［2，4］，較為常見(jiàn)的下浮筒外形優(yōu)先考慮尖角型（30°）和半圓型（圖2）。

圖2　下浮筒方案Fig.2　Pontoons'plan

1.2立柱設(shè)計(jì)

立柱主要用于支撐上部結(jié)構(gòu)和設(shè)備的載荷，同時(shí)為保證平臺(tái)的穩(wěn)性提供足夠的水線面面積。在半潛式平臺(tái)日益簡(jiǎn)單化的趨勢(shì)下，當(dāng)前多數(shù)主流平臺(tái)采用的立柱數(shù)目為4個(gè)。如圖3所示，立柱外形選取變截面型和直筒型。

圖3　立柱方案Fig.3　Two plans for columns

1.3橫撐設(shè)計(jì)

橫撐主要用于保持平臺(tái)的結(jié)構(gòu)完整性，通常設(shè)置在立柱的底端附近。當(dāng)前的主流平臺(tái)多采用圓管式雙橫撐構(gòu)成，大翼形橫撐也被GVA7500等平臺(tái)所采用（圖4）。

圖4　橫撐方案Fig.4　Two plans for bracings

1.4組合設(shè)計(jì)

為了系統(tǒng)研究不同浮體構(gòu)型對(duì)于平臺(tái)運(yùn)動(dòng)性能的影響，在不顯著改變排水量（吃水、型深保持不變）的前提下，僅對(duì)上述浮體設(shè)計(jì)方案進(jìn)行組合，共得到8組平臺(tái)方案，如表1所示。

表1　平臺(tái)設(shè)計(jì)方案Tab.1　Design schem es for p latform s

2　運(yùn)動(dòng)性能理論基礎(chǔ)

2.1平臺(tái)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的計(jì)算原理

半潛平臺(tái)在規(guī)則波浪中受波浪力的作用將在波浪場(chǎng)中做振蕩運(yùn)動(dòng)，其速度勢(shì)φ可以分解為3個(gè)部分

式中：φI為入射波速度勢(shì)；φR為輻射波速度勢(shì)，表示平臺(tái)在自由面做搖蕩運(yùn)動(dòng)引起的流場(chǎng)波動(dòng)；φD為繞射波速度勢(shì)，表示平臺(tái)對(duì)入射波的流場(chǎng)擾動(dòng)。

引入微幅波假定，假設(shè)平臺(tái)在波浪中做諧振運(yùn)動(dòng)，將自由表面條件和物面條件線性化，則輻射勢(shì)φR和繞射勢(shì)φD在流場(chǎng)中和流場(chǎng)邊界上分別滿足拉普拉斯方程、線性自由面條件、固面邊界條件以及遠(yuǎn)方輻射條件。利用Rankine源和邊界元可以對(duì)平臺(tái)波浪運(yùn)動(dòng)的線性定解問(wèn)題進(jìn)行數(shù)值求解，獲得流場(chǎng)內(nèi)的輻射勢(shì)φR和繞射勢(shì)φD。利用輻射勢(shì)φR可進(jìn)一步求得平臺(tái)各自由度下的附加質(zhì)量 μij和阻尼系數(shù) λij?；诶@射勢(shì)φD和入射勢(shì)φI，可以求得平臺(tái)在波浪中的受力F［5］。

當(dāng)平臺(tái)在波浪中做六自由度運(yùn)動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律可以得到規(guī)則波中平臺(tái)運(yùn)動(dòng)的控制方程

式中：mij為平臺(tái)的實(shí)際質(zhì)量；cij為平臺(tái)剛度。通過(guò)求解該頻率運(yùn)動(dòng)方程，即可得到平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)。

2.2平臺(tái)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)短期預(yù)報(bào)理論

一般情況下，海面上的波浪不是規(guī)則波而是隨機(jī)的不規(guī)則波，因此，應(yīng)該采用隨機(jī)概率理論的方法來(lái)計(jì)算由不規(guī)則波浪產(chǎn)生的平臺(tái)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)。波浪誘導(dǎo)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的短期預(yù)報(bào)建立在以下基本假設(shè)［6］之上：

1）波浪運(yùn)動(dòng)和浮體運(yùn)動(dòng)是各態(tài)歷經(jīng)的平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程；

2）浮體為線性系統(tǒng)；

3）波浪譜和平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)譜為窄帶譜。

基于上述理論假設(shè)，平臺(tái)運(yùn)動(dòng)的譜密度函數(shù)與波浪的譜密度函數(shù)存在下列關(guān)系

在窄帶譜假設(shè)下，短期海況的波浪幅值、平臺(tái)運(yùn)動(dòng)幅值服從瑞利分布，平臺(tái)運(yùn)動(dòng)幅值的概率密度函數(shù)為

式中，m0為平臺(tái)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)譜的零階原點(diǎn)距，

3　水動(dòng)力模型的構(gòu)建

本文對(duì)于半潛平臺(tái)的水動(dòng)力分析采用SESAM軟件的Wadam模塊進(jìn)行，該模塊采用三維頻域方法（零航速），可完成不同形式的海洋結(jié)構(gòu)物波浪運(yùn)動(dòng)及波浪載荷的計(jì)算分析［7］。

半潛式平臺(tái)的三維水動(dòng)力模型（以A1方案為例）如圖5所示，包括濕表面模型（panel模型）、Morison模型和質(zhì)量模型，3種模型均采用SESAM程序的Genie模塊建立。其中，濕表面模型的高度可以從基線直到水面之上或立柱的頂端（平臺(tái)在作業(yè)和自存工況下的吃水是不一致的）；質(zhì)量模型以簡(jiǎn)化的重量重心和慣性半徑數(shù)據(jù)給出；小尺寸的撐桿以Morison模型表示。圖6給出了平臺(tái)的計(jì)算域模型。

圖5　平臺(tái)水動(dòng)力模型Fig.5　Hydrodynamicmodel

圖6　平臺(tái)計(jì)算域模型Fig.6　Computationalmodel

根據(jù)自由衰減模型試驗(yàn)結(jié)果，平臺(tái)系泊系統(tǒng)通過(guò)預(yù)設(shè)附加阻尼的方式等效給出，垂蕩、縱搖運(yùn)動(dòng)的附加阻尼設(shè)定為3%，而橫搖運(yùn)動(dòng)的附加阻尼則設(shè)定為2.8%。

4　數(shù)值方法的驗(yàn)證

為了驗(yàn)證數(shù)值分析方法的可靠性，首先對(duì)A1方案完成數(shù)值計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果與該平臺(tái)方案的模型試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。圖7～圖9給出了平臺(tái)橫浪下（90°）橫搖和迎浪下（0°）垂蕩、縱搖運(yùn)動(dòng)的頻率—響應(yīng)曲線對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)，數(shù)值計(jì)算結(jié)果同模型試驗(yàn)值的趨勢(shì)相吻合，這說(shuō)明本數(shù)值計(jì)算方法是可靠的。

圖7　橫搖運(yùn)動(dòng)RAO曲線對(duì)比Fig.7　RAO curve comparison for roll

圖8　垂蕩運(yùn)動(dòng)RAO曲線對(duì)比Fig.8　RAO curve comparison forheave

圖9　縱搖運(yùn)動(dòng)RAO曲線對(duì)比Fig.9　RAO curve comparison for pitch

5　不同構(gòu)型的計(jì)算結(jié)果

5.1運(yùn)動(dòng)響應(yīng)傳遞函數(shù)

一般而言，平臺(tái)的橫搖和縱搖運(yùn)動(dòng)固有周期明顯大于可能遇到的波浪周期，而垂蕩運(yùn)動(dòng)在遭遇相當(dāng)嚴(yán)重的波浪時(shí)，直接關(guān)系到平臺(tái)相關(guān)設(shè)備作業(yè)的安全性［4］，因此深海半潛式平臺(tái)對(duì)于垂蕩運(yùn)動(dòng)的要求更加苛刻。

圖10給出了部分平臺(tái)方案在作業(yè)吃水下垂蕩運(yùn)動(dòng)的響應(yīng)曲線，縱坐標(biāo)為單位波幅下的運(yùn)動(dòng)幅值?？梢钥闯觯鱾€(gè)平臺(tái)方案垂蕩運(yùn)動(dòng)的固有周期均大于20 s，這表明平臺(tái)的波浪運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)離波浪能量的集中頻帶，均適合深遠(yuǎn)海域作業(yè)。

圖10　不同構(gòu)型方案的垂蕩運(yùn)動(dòng)Fig.10　Differentschemesmotion curves forheave

5.2運(yùn)動(dòng)響應(yīng)短期預(yù)報(bào)

平臺(tái)于不規(guī)則波中的短期運(yùn)動(dòng)響應(yīng)預(yù)報(bào)主要包括作業(yè)工況和自存工況2種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，波浪譜為JONSWAP譜，采用表2所示的海況條件分別進(jìn)行運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的短期預(yù)報(bào)。

表2　計(jì)算海況參數(shù)Tab.2　Sea condition parameters

表3給出了各個(gè)構(gòu)型方案的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)短期預(yù)報(bào)的最大值和最小氣隙值。

表3　運(yùn)動(dòng)短期預(yù)報(bào)最大值及最小氣隙值Tab.3　Forcasted values for d ifferen t schem es

在作業(yè)工況及自存工況下，半潛式平臺(tái)都要保證足夠的氣隙，以防止甲板上浪。從計(jì)算結(jié)果可以看出，各個(gè)平臺(tái)方案的最小氣隙均滿足要求，但不同工況下的運(yùn)動(dòng)指標(biāo)卻各有差異。為全面考量各平臺(tái)方案的水動(dòng)力特性，現(xiàn)采用指標(biāo)權(quán)重法得到綜合運(yùn)動(dòng)效能以真實(shí)評(píng)判各方案的優(yōu)劣。

首先，通過(guò)對(duì)不同工況的特點(diǎn)進(jìn)行分析，確定出各個(gè)運(yùn)動(dòng)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)。作業(yè)工況下，平臺(tái)的波浪運(yùn)動(dòng)主要約束關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行以及駐守人員的舒適性，因此各個(gè)運(yùn)動(dòng)指標(biāo)的重要程度相當(dāng)；自存工況下，平臺(tái)日常作業(yè)停滯，自身需要抵御大風(fēng)浪環(huán)境，尤其是避免甲板砰擊和波浪爬升［9］，因此，垂蕩指標(biāo)更為重要。各運(yùn)動(dòng)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)ζ如表4所示。

表4　運(yùn)動(dòng)指標(biāo)的權(quán)重Tab.4　W eight valuesofm otion param eters

其次，需要根據(jù)平臺(tái)的作業(yè)分布確定2種工況的權(quán)重系數(shù)τ。通過(guò)查閱不同海域區(qū)塊的全年波浪散布圖，自存海況出現(xiàn)的概率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于作業(yè)海況，兼顧到自存海況下的平臺(tái)安全性，確定2種工況的權(quán)重系數(shù)如表5所示。

表5　設(shè)計(jì)工況的權(quán)重Tab.5　W eigh t values for design cond itions

結(jié)合上述權(quán)重系數(shù)，綜合運(yùn)動(dòng)效能Λ可由下式求得

式中：i為平臺(tái)工況數(shù)；j為平臺(tái)運(yùn)動(dòng)指標(biāo)數(shù)；Z為各個(gè)運(yùn)動(dòng)指標(biāo)的最大幅值。利用式（5），求出了各個(gè)平臺(tái)方案的綜合運(yùn)動(dòng)效能Λ，如表6所示。

表6　綜合運(yùn)動(dòng)效能表Tab.6　Com p rehensivem otion efficiency

6　平臺(tái)運(yùn)動(dòng)性能分析

由表3可以看出，A1方案的垂蕩運(yùn)動(dòng)最好，相比于方案A4的幅值減小6.9%；A5方案的縱搖和橫搖運(yùn)動(dòng)最優(yōu)，相比于方案A2的幅值分別減小14.5%和15.9%。由表6可知，A6方案的綜合運(yùn)動(dòng)效能最優(yōu)，相比于A4方案，性能提升4.5%。

兩兩對(duì)比A1和A5，A2和A6，A3和A7，A4和A8的設(shè)計(jì)方案，平臺(tái)構(gòu)型的區(qū)別僅在于下浮筒的端部。圖11為不同構(gòu)型方案下綜合效能的比較。由圖11（a）和表6可知，具有尖角型浮筒的平臺(tái)方案水動(dòng)力綜合性能更優(yōu)，平均提升2.89%。

兩兩對(duì)比A1和A3，A2和A4，A5和A7，A6和A8的設(shè)計(jì)方案，平臺(tái)構(gòu)型區(qū)別于立柱的截面變化。由圖11（b）和表6可知，平臺(tái)采用變截面的立柱形式具有更優(yōu)的綜合運(yùn)動(dòng)效能，平均提升0.93%。

兩兩對(duì)比A1和A2，A3和A4，A5和A5，A7和A8的設(shè)計(jì)方案，平臺(tái)構(gòu)型的差異體現(xiàn)在連接橫撐的選型不同。由圖11（c）和表6可得，橫撐選型的不同對(duì)于運(yùn)動(dòng)性能的影響并不明顯，主要是由于橫撐相比于下浮筒和立柱而言，屬于小尺寸構(gòu)件，因而對(duì)于整體運(yùn)動(dòng)的影響甚微。但總體而言，圓管式橫撐相比于翼形橫撐稍有優(yōu)勢(shì)。

圖11　不同構(gòu)型方案下的綜合效能比較Fig.11　Comprehensive efficiency for different schemes

7　結(jié)　論

本文采用數(shù)值方法對(duì)不同浮體構(gòu)型的平臺(tái)方案進(jìn)行了系列水動(dòng)力計(jì)算，計(jì)算結(jié)果與模型試驗(yàn)比較接近，偏差符合工程精度。通過(guò)對(duì)系列平臺(tái)構(gòu)型方案的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行整合分析，可以得到如下結(jié)論：

1）在排水量基本不變的前提下，浮體構(gòu)型對(duì)于半潛式平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)性能有著較大影響，需要在方案論證階段進(jìn)行優(yōu)選。

2）對(duì)于下浮筒構(gòu)型，尖角型浮筒的平臺(tái)運(yùn)動(dòng)性能更優(yōu)，在具體設(shè)計(jì)時(shí)亦可對(duì)端部的角形度數(shù)結(jié)合拖航阻力等性能做進(jìn)一步優(yōu)化。

3）對(duì)于立柱構(gòu)型，在主體部位采用適當(dāng)?shù)淖兘孛嬖O(shè)計(jì)往往能獲得較優(yōu)的運(yùn)動(dòng)性能。在具體設(shè)計(jì)時(shí)，建議結(jié)合平臺(tái)作業(yè)吃水，對(duì)變截面的位置和尺寸進(jìn)行優(yōu)化。

4）對(duì)于連接橫撐，由于橫撐尺寸較小，其對(duì)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)性能的影響并不顯著，具體選擇應(yīng)更多地從結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及布置等方面來(lái)綜合考慮。

［1］李潤(rùn)培，謝永和，舒志.深海平臺(tái)技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)［J］.中國(guó)海洋平臺(tái)，2003，18（3）：1-5.

LIRunpei，XIE Yonghe，SHU Zhi.A review on the technical development of deep water offshore platform［J］.China Offshore Platform，2003，18（3）：1-5.

［2］杜慶貴，馮瑋，宴紹枝，等.半潛式鉆井平臺(tái)不同形狀浮箱拖航阻力研究［J］.中國(guó)海洋平臺(tái)，2013，28（2）：39-44.

DU Qinggui，F(xiàn)ENGWei，YAN Shaozhi，etal.The research to the towage resistance of the pontoonswith different shapes of a sem i-submersible drilling platform［J］.China Offshore Platform，2013，28（2）：39-44.

［3］童波，金強(qiáng).深水半潛式鉆井平臺(tái)主尺度論證研究［J］.船舶，2011，22（4）：20-24.

TONG Bo，JIN Qiang.An argumentation study formain dimension of deep sea semi-submersible drilling platform［J］.Ship and Boat，2011，22（4）：20-24.

［4］陳新權(quán)，劉振輝，譚家華.深海半潛式平臺(tái)選型研究［J］.中國(guó)海洋平臺(tái)，2008，23（1）：7-13.

CHEN Xinquan，LIU Zhenhui，TAN Jiahua.A study on sem isubmersible types in deep water［J］.China Offshore Platform，2008，23（1）：7-13.

［5］戴遺山，段文洋.船舶在波浪中運(yùn)動(dòng)的勢(shì)流理論［M］.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2008.

［6］ GAONKAR GH，PETERSD A.Review of dynamic inflow modeling for rotorcraft flight dynamics［C］//27th Structures，Structural Dynamics and Materials Conference.San Antonio，Texas，1986：89-115.

［7］陳明璐，嵇春艷，劉珍.半潛式海洋平臺(tái)的水動(dòng)力分析及波浪載荷預(yù)報(bào)［J］.海洋技術(shù)，2012，31（4）：68-70，74.

CHEN Minglu，JIChunyan，LIU Zhen.Hydrodynamic analysis and wave load forecast of sem i-submersible p latform［J］.Ocean Technology，2012，31（4）：68-70，74.

［8］王言英.深水浮式海洋平臺(tái)水動(dòng)力性能計(jì)算研究［J］.大連理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，11（6）：837-845.

WANG Yanying.Research on computation of hydrodynam ic performance for oceanic floating p latformin deepwater［J］.Journalof Dalian University of Technology，2011，11（6）：837-845.

［9］單鐵兵，楊建民，李欣，等.深海平臺(tái)立柱周?chē)ɡ朔蔷€性爬升研究進(jìn)展［J］.海洋工程，2012，30（1）：151-160.

SHAN Tiebing，YANG Jianm in，LI Xin，et al.Reviewof the research onnon-linear wave run-up around columns of deepwater p latform［J］.The Ocean Engineering，2012，30（1）：151-160.

［責(zé)任編輯：胡文莉］

M otion per form ance of d ifferen t types of sem isubm ersib le p latform s in deep water

ZHANGWenxu，LU Chao，LIYajun，LIHaijun，KANGMeize
China Ship Developmentand Design Center，Wuhan 430064，China

Themotion performance of semisubmersible p latforms is of vital importance during the concept design stage，and the performance is largely decided by the floater's type.By analyzing the floater's characteristics ofmajor foreign semisubmersible platforms，this paper establishes eight design schemes for pontoon，column，and bracing，and applies the numericalmethod to hydrodynamic performance calculation for scheme-A1.The result's credibility is further verified throughmodelexperiments.Based on this theory，the motion performance of the eight platform schemesare predicted respectively，and the comprehensive performance is then obtained with themethod ofweighting.Through comparison，it is concluded that the floater has great in fluence on the motion performance，and sharp pontoon，tapered column，and tubular bracing types demonstrate better comprehensive performance.In brief，the research provides a worthy reference for the type selection of semisubmersible p latforms during the conceptdesign stage.

semisubmersible p latform；hydrodynamic；motion performance

U661.42

ADOI：10.3969/j.issn.1673-3185.2015.05.005

2015-01-19網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2015-10-8 11∶10

國(guó)家發(fā)改委海洋工程裝備產(chǎn)業(yè)化專(zhuān)項(xiàng)資金資助項(xiàng)目

張文旭（通信作者），男，1986年生，碩士，助理工程師。研究方向：艦船總體設(shè)計(jì)與優(yōu)化。E-mail：465791792@qq.com

李亞軍，男，1984年生，博士，工程師。研究方向：艦船總體設(shè)計(jì)與優(yōu)化。E-mail：wh701sm@163.com

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http∶//www.cnki.net/kcms/detail/42.1755.TJ.20151008.1110.014.htm l