[发明专利]基于圆筒型FPSO的船模实验阻尼校准方法

权利要求书

1.一种基于圆筒型FPSO的船模实验阻尼校准方法，其特征在于，包括如下步骤：

建立圆筒型FPSO的船模缩尺模型；

在缩尺模型实验前进行数值模拟，以确定进行缩尺模型实验时所需关注的海况；

对圆筒型FPSO的船模缩尺模型进行自由衰减实验，得到水动力分析中的粘性力系数；

对圆筒型FPSO的船模缩尺模型进行不规则波实验；

建立阻尼校准模型，与圆筒型FPSO的船模缩尺模型进行不规则波实验结果对比，选取适配于不同海况下的阻尼。

2.根据权利要求1所述的船模实验阻尼校准方法，其特征在于，确定进行船模缩尺模型实验时所需关注的海况的具体过程如下：

利用等时域分析软件在各个工况和装载状况下筛选计算，初步选取圆筒型FPSO的船模缩尺模型的阻尼；

根据筛选计算结果找出所需工况作为缩尺模型实验需要关注的工况。

3.根据权利要求2所述的船模实验阻尼校准方法，其特征在于，对圆筒型FPSO的船模缩尺模型进行自由衰减实验，具体过程如下：

圆筒型FPSO的船模缩尺模型在不同装载状况下进行自由衰减实验，关注垂荡、横摇、纵摇方向下的自由衰减；

建立自由衰减的模型，进行垂荡、横摇、纵摇的衰减对比，反复调整模型的参数和阻尼直至垂荡、横摇和纵摇的衰减曲线和缩尺模型实验对上为止。

4.根据权利要求3所述的船模实验阻尼校准方法，其特征在于，对圆筒型FPSO的船模缩尺模型进行自由衰减实验，还包括如下步骤：

将自由衰减得到的垂荡二次阻尼转化为莫里森杆件的垂向拖曳力系数，在频域计算中适用，所用公式如下：

Cd＝2/(d*Pi*D*1.025)*D2

式中：Cd为莫里森杆件的拖曳力系数；d为莫里森杆件包围的直径；Pi为3.1415926；D为莫里森杆件自身的半径；D2为垂荡自由衰减得到的二次阻尼。

5.根据权利要求4所述的船模实验阻尼校准方法，其特征在于，对圆筒型FPSO的船模缩尺模型进行不规则波实验，具体过程如下：

将不规则波实验的环境条件设置为一年一遇，十年一遇和百年一遇；

对不规则波实验结果进行处理，关注每个工况下的最大值，最小值，平均值、标准差和韦布尔分布的拟合曲线。

6.根据权利要求5所述的船模实验阻尼校准方法，其特征在于，对圆筒型FPSO的船模缩尺模型进行不规则波实验，当有风洞实验的数据时，风载荷和流载荷用线拉在载荷作用点，用载荷时历模拟。

7.根据权利要求5所述的船模实验阻尼校准方法，其特征在于，对圆筒型FPSO的船模缩尺模型进行不规则波实验，对于多点系泊系统，选取的环境载荷方向为正对着一组缆绳，与一组缆绳夹角分别为30度和60度三种方向，每个浪向下做三个种子。

8.根据权利要求5所述的船模实验阻尼校准方法，其特征在于，建立阻尼校准模型，与圆筒型FPSO的船模缩尺模型进行不规则波实验结果对比，选取适配于不同海况下的阻尼，具体过程如下：

在时域分析软件中建立阻尼校准模型，初步选取二次阻尼数据，初始的横摇、纵摇、垂荡与自由衰减实验得到的阻尼值一致，横荡和纵荡的初始阻尼设置成0；

对数值计算结果进行处理，得到每个工况下的最大值、最小值、平均值和标准差以及极值韦布尔分布拟合的效果，将结果与缩尺模型实验的结果对比；

调整输入的阻尼，直到缩尺模型实验的结果和数值模拟的结果一致为止。