摘 要摘 要随着人类对能源需求的日益增长，围绕能源的争端和矛盾日益突出。寻找新型能源替代化石能源，为人类今后的可持续发展提供无尽的动力，是人类目前面临的重大问题。风能作为无污染的新型绿色可再生能源，受到人类越来越广泛的关注。海上小岛不能与大陆电网直接连通，利用海上风能发电可为海岛居民提供大量可再生清洁能源，海上风能发电已经成为世界各国新能源开发的重要方向。海上风能发电从浅海的桩柱型向深海的浮式发展是必然趋势。近一年来。随着南沙新岛面积的不断扩大，寸土寸金的海岛必须保证人员生活用电和设备用电，否则这样的人造

摘 要摘 要海洋领域的蓬勃发展使得自升式海洋平台得到了广泛的应用，但是碰撞事故却一直威胁着自升式海洋平台的结构安全，一旦出现事故，就会造成难以预计的经济损失，严重的则会引起重大的环境污染。自升式海洋平台的破坏往往是在桩腿结构的管及管节点处产生，随后向周围扩展蔓延，直至整个平台崩塌。而K型管节点是常见的管节点类型，因此本文将针对深海自升式海洋平台K型管节点的碰撞性能进行分析研究。本文开展了K型管节点落锤冲击试验，观察了K型管节点试件的变形损伤情况；在此基础上，分析推导出了K型管节点能量耗散的解析表达式；基于

摘 要摘 要随着世界经济的迅猛发展，石油、天然气等传统能源的需求量逐年增长，而陆上资源的产量已不能满足日益增长的需要，各国开始大力发展海上石油的勘探、开采。海洋平台作为海洋油气探井、钻井、开采的主要作业基地，近年来得到了大力的发展。自升式钻井平台作为海洋平台的重要组成部分，在经历了半个多世纪发展后，在工作水深、抗风暴能力、可变载荷、钻井能力和操作性能等方面均取得了巨大进步，已成为目前应用最为广泛的移动式钻井设施，在深水钻井领域也发挥着越来越重要的作用。然而，海洋平台在海上长期工作，自然环境恶劣，如

摘 要摘 要深海自升式海洋平台是海上油气资源开发的主要工具，如果与船舶发生意外碰撞事故，往往会造成海洋平台结构的损伤甚至失效，带来巨大的经济损失和不良的社会影响，甚至造成不必要的人员伤亡和海洋环境污染。因此，开展深海自升式海洋平台的碰撞性能研究，揭示平台管结构在意外撞击载荷作用下的损伤变形机理，对更好的开展平台耐撞结构设计具有重要的现实意义。本文以深海自升式海洋平台桩腿直管结构为研究对象，采用试验法、简化解析法和有限元数值仿真法对其在侧向冲击载荷作用下的损伤变形机理和能量耗散进行了研究。主要研究内容如

在海洋能源勘探和开采的过程中，海洋平台起着不可替代的作用，尤以自升式平台占据着重要地位，是海洋油气探井、钻井和开采的主要作业基地之一，但是船舶碰撞导致的平台结构损坏一直是威胁海洋平台安全的主要因素。评估结构耐撞性能最可靠的方法是实尺度碰撞试验，然而对于平台的碰撞试验，因其耗资巨大而不易开展。因此，适当开展比例模型试验可以为简化解析算法及数值仿真计算提供验证依据，从而揭示平台结构在碰撞过程中的损伤变形机理，对更好的开展自升式平台碰撞结构设计具有重要意义。本文首先运用量纲分析法推导了船舶-自升式海洋平台碰撞的

摘 要摘 要LNG（Liquified？Natural？Gas）船是一种还在发展中的高技术船舶，是海上移动的巨大冰窟，是在零下163摄氏度的超低温下运输液化气的专用船舶。随着海洋工程技术的发展，LNG船的需求量将进一步提高。在全球石油资源日渐耗尽的背景下，LNG船具有庞大的潜在市场，世界各国造船厂均投入相当的人力物力积极研发LNG船相关技术，力求在未来的新兴市场中占有一席之地。本文第一章介绍LNG船和HydroSTAR软件的发展与现状，指明本文研究内容和方法。第二章为学习HydroSTAR这款软件

近年来，随着计算机控制技术和工业自动化技术的迅速发展，我国国家战略发展逐步向海洋转移，人们越来越重视海洋领域的开发。因此近海海上工程作业日趋增多，并且向着高效率，智能化、信息化发展。同时，对海洋工程船舶尤其是粉体罐进出料系统提出了更高的要求。一方面，由于在海上进行工程作业时，需要海洋工程船提供石英、水泥、膨润土等粉体物料，但是海上施工环境比较恶劣，风浪很大，工程作业船舶的粉体罐存在晃动摇摆，对粉体罐内物料的计量也有较大的偏差。其次，本文通过研究工程船舶主要功能，对粉体罐的外型进行设计和适当布置，同时对管线

摘 要摘 要减摇鳍是目前最主要船舶减摇装置之一，因其优良的减摇效果，目前被广泛使用于各类大小型船舶。减摇鳍在提高船舶适航能力，保证船上设备正常运行，提高乘员的舒适度等方面发挥重要作用。首先研究随机海浪理论，以ITTC单参数能量谱为模型建立长峰波随机海浪模型，利用等间隔法建立了船舶横摇所需的波倾角模型，并根据船宽、吃水进行修正。利用MATLAB软件仿真得到横摇波倾角的仿真曲线。通过对船舶横摇运动受力分析，结合某船具体参数，计算出船舶在设计航速下的Conolly线性横摇方程。利用MATLAB在不同海况下对

船舶运动模拟器是由六自由度并联运动平台组成，六自由度并联运动平台具有承载能力大、刚度大、精度高、误差小、便于实时控制等优点，逐渐成为机器人领域的研究热点，广泛应用于航空航天领域、船舶制造领域、汽车制造领域、生物工程及民用娱乐等领域。本文以六自由度并联平台为研究对象，首先将介绍六自由度并联平台的结构、特点、国内外研究现状以及发展前景和应用，然后分析了六自由度并联平台的运动学。运动学分析主要包括位置分析，速度分析和加速度分析，其中位置分析中介绍了并联平台的位置反解以及基于牛顿泰勒法的位置正解。接着利用

摘 要摘 要随着计算机成像技术的迅速发展，船舶模拟器和飞行模拟器已成为虚拟现实系统成功应用的范例。其中，六自由度船舶模拟器更是成为船舶模拟仿真领域的研究热点。通过软件仿真的方法，模拟船舶在不同海况下的运动位姿，分析船舶的运动规律，研究船舶的控制方法可以缩减研究的成本和周期，降低海上实验的风险。本文的主要研究对象是六自由度船舶模拟器仿真控制软件的设计与实现，软件根据用户输入的航行环境，船舶特性等参数经过船舶运动模型仿真出六自由度船舶运动学位置姿态参数，再通过求解其运动的反解并驱动虚拟平台执行仿真运动。本

动力定位系统在船舶上已有广泛应用，而船舶定位精度很大程度取决于控制方法，本课题以某起重船为研究背景，结合该船动力定位作业过程中的定位控制系统进行探讨和研究，论文主要包括以下几个方面的工作针对起重船动力定位系统模型定义了坐标系和运动变量，建立风、浪、流三大外界环境扰动力的数学模型，然后建立船舶运动的三自由度数学模型并对实船数据量纲处理。深入研究了自抗扰控制器的结构，对其三个核心部分进行了深入探讨，在基本的自抗扰控制器基础上进行改进。基于起重船动力定位系统模型，采用自抗扰理论设计了动力定位系统控制器。