刘文玺，周其斗，张纬康，纪 刚

（海军工程大学 舰船工程系，武汉430033）

1 引 言

海上油气勘探和开采向越来越深的深水中发展，对深水浮式系统整体分析的要求也随之提高。这存在多个原因。第一、深水本身就代表了对新技术的挑战和探索，并且在系统设计中必须对深水加以考虑。第二、对于1 000～3 000 m水深的情况，模拟整个水深的模型试验验证变得十分困难或不可能实现，因此有必要将模型试验与可靠的分析工具相结合[1]。用于预测浮式生产设备整体响应的传统计算方法已不能满足要求。结合现存试验水池的物理水深限制，现已将重点转向对浮动平台整体运动响应更为先进和准确的预测方法上以用于对深水的勘探开发。一个完整的深水浮式结构通常由一个系泊系统、立管系统和浮式结构（船体）构成[2]。当整个结构运动时，这三部分动态地相互作用，因此它们的运动和力应当同时考虑。在深水中，锚链、立管和张力腿变得更长而且更重，因此这种相互作用变得更为明显，这种相互作用即为耦合效应[3]。浮式结构系统，以一种复杂的方式对风、波和流引起的环境荷载产生响应。由于柔性结构的存在，船体的低频运动受到流荷载和阻尼的显著影响，对于深水系统，这些船体/柔性结构的耦合效应是非常显著的。因此，在深水中包括系泊和立管的浮式系统必须处理为一个单一的动力系统。船体和系泊/立管系统的响应不能分别进行求解，应该同时求解，即耦合分析。……