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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115892345A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211455274.0B63B21/50(2006.01)(22)申请日2022.11.21B63B71/00(2020.01)B63B71/10(2020.01)(71)申请人中海石油(中国)有限公司地址100010北京市东城区朝阳门北大街25号申请人中海石油(中国)有限公司北京研究中心(72)发明人李达易丛梁文洲李刚高巍付升雷邓小康李伟李书兆李元芳于博骞张婧文(74)专利代理机构北京纪凯知识产权代理有限公司11245专利代理师谢斌(51)Int.Cl.B63B21/20(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称漂浮式风机的深水聚酯纤维系泊系统的校核方法及装置(57)摘要本发明涉及一种漂浮式风机的深水聚酯纤维系泊系统的校核方法及装置。规划聚酯纤维系泊系统的尺度,确定单根缆绳的结构,根据不同锚点的水深差异对单根缆绳的预张力与长度进行调整,使所述漂浮式风机在无载荷作用下不产生明显的偏移和艏摇,根据所述漂浮式风机的横摇方向和纵摇方向的差异需要,采用压载水系统平衡系泊载荷,以确定系泊布置;分析聚酯纤维系泊系统的强度,对于给定的漂浮式风机与系泊系统耦合分析模型,对每根缆绳采用预张力与初始静态刚度下的缆绳原长,以预定环境载荷作用,采用耦合时域方法进行短期预报。提出一种聚酯纤维系泊分析技术,并在此基础上形成一套实用性强、收敛性好的聚酯纤维系泊系统的规划与校核方法。CN115892345ACN115892345A权利要求书1/2页1.一种漂浮式风机的深水聚酯纤维系泊系统的校核方法,其特征在于,包括:规划聚酯纤维系泊系统的尺度,确定单根缆绳的结构,根据不同锚点的水深差异对单根缆绳的预张力与长度进行调整,使所述漂浮式风机在无载荷作用下不产生明显的偏移和艏摇,根据所述漂浮式风机的横摇方向和纵摇方向的差异需要,采用压载水系统平衡系泊载荷,以确定系泊布置;分析聚酯纤维系泊系统的强度,对于给定的漂浮式风机与系泊系统耦合分析模型,对每根缆绳采用预张力与初始静态刚度下的缆绳原长,以预定环境载荷作用,采用耦合时域方法进行短期预报;进行统计处理,获得单根聚酯纤维缆绳的平均张力值、最大张力幅值和张力的平均跨零周期;计算得到单根聚酯纤维缆绳的动态刚度并计算得出与所述动态刚度所匹配的缆绳原长,采用新的动态刚度和对应的缆绳原长修改漂浮式风机与系泊系统耦合分析模型,再进行短时间的短期预报,之后再进行时域模拟,以得到校核结果。2.根据权利要求1所述的漂浮式风机的深水聚酯纤维系泊系统的校核方法,其特征在于,所述规划聚酯纤维系泊系统的尺度包括:获得水深和漂浮式风机最大许可使用的水平偏移量;设定聚酯纤维缆绳的直径初始值;将整根聚酯纤维缆绳以与铅垂线成夹角垂向海底泥面;将海底部分的聚酯纤维替换成锚链,并将顶部部分的聚酯纤维替换成锚链;判断张力是否满足安全系数的要求且背风向聚酯纤维缆绳的部分不接触海底,否则重新设定聚酯纤维缆绳的直径初始值,直到满足安全系数的要求且背风向聚酯纤维缆绳的部分不接触海底。3.根据权利要求2所述的漂浮式风机的深水聚酯纤维系泊系统的校核方法,其特征在于,对所述锚链进行疲劳分析,在获得缆绳张力时域分析结果后,采用雨流计数法对每个工况下缆绳张力的时历曲线进行重新拼接,并最终依照米勒累积法和锚链的T‑N曲线计算单个工况的累计损伤,结合每个工况的年度发生概率,生成预期的疲劳寿命。4.根据权利要求1所述的漂浮式风机的深水聚酯纤维系泊系统的校核方法,其特征在于,聚酯纤维系泊系统采用法向承力锚作为基础,使得锚点将承受垂直向上的载荷。5.根据权利要求1所述的漂浮式风机的深水聚酯纤维系泊系统的校核方法,其特征在于,将整根聚酯纤维缆绳以与铅垂线成30至60度的夹角垂向海底泥面。6.根据权利要求1所述的漂浮式风机的深水聚酯纤维系泊系统的校核方法,其特征在于,所述分析聚酯纤维系泊系统的强度包括:采用初始刚度进行耦合模型,对于给定的漂浮式风机与系泊系统耦合分析模型,采用每根缆绳采用设定好的预张力与初始静态刚度下的缆绳原长;短期时域分析,在给定的环境载荷作用下采用耦合时域方法进行短期预报,时间步长为0.1~0.2s,时间长度为1000s以内;获得平均响应,对于已有的结果进行统计处理,获得每根聚酯纤维缆绳的平均张力值Tm,最大张力幅值Ta和张力的平均跨零周期Tp;判断输入与输出刚度收敛,每根缆绳的形变后长度l为:2CN115892345A权利要求书2/2页(s)(s)l=l*[1+Tm/k](2)式中,k(s)为初始静态刚度,l(s)为初始静态刚度k(s)下的缆绳原长l(s);基于在相同静态载荷下产生相同的形变后长度假设,每