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作者：章露达;朱凯;冯甲鑫;鞠鹏;李月萌;张远茂;赵鸿鸣;史宏达;冯亮;
单位：中国海洋大学工程学院;中交一航局第二工程有限公司;中国海洋大学山东省海洋工程重点实验室;青岛海洋科学与技术试点国家实验室;
摘要：针对目前海上风机运输安装风险较高、成本较大和安装周期较长的问题，本文主要研究了一种新型海上风电安装船的改造工艺及运动学、动力学特征。其中改造工艺主要针对半潜驳船进行改造，通过船艏安装“搭接装置”和导管架，并灵活调配船艉锚碇、压载水及系泊缆的方式，确保海上风机安装符合规范标准。本研究首先基于势流理论进行运动学和动力学的研究，采用水动力分析软件AQWA建立风电安装船的频域-时域模型。然后，通过峰值响应来验证数值模型的准确性，并为实海况作业提供试验数据。最后，采用AQWA软件对工作海域下不同影响因素进一步分析，探究风速、风浪流角度和波浪周期等参数对作业工况的运动学和动力学响应。研究结果表明，在中国近海海域的环境条件下，采用搭接安装方法时，船体的运动与动力响应幅值较小，适合风机安装，这也表明此种改造方法具有工程应用价值。进一步分析发现：船体的响应幅值受风速的影响较小；而风浪流角度会对安装船的响应幅值产生较大影响，即当迎浪方向幅值较小时，横浪与顺浪方向幅值较大；此外，随着波浪谱峰周期由6 s增大到10 s,其响应幅值也越来越大。因此，为确保工程作业的安全和效率，应尽量避免在横浪以及较大周期的海况下作业。
关键词：风电安装;;搭接装置;;响应幅值;;参数分析;;数值模拟
基金资助：国家重点研究发展计划项目(2019YFD0901003)资助~~
