李兰香，金永平，刘德顺，万步炎

（湖南科技大学海洋矿产资源探采装备与安全技术国家地方联合工程实验室，湘潭 411201）

0 引 言

海底钻机是进行海洋资源勘探与海底工程地质勘察的相当重要的技术装备［1-2］。海底钻机在着底偏移过程中会受到洋流、波浪等复杂的海洋环境的影响，导致着底的位置发生偏移，这对于海洋资源的勘探和开采会造成严重的影响。目前大多对于海上起吊作业的研究主要是在海面以上，通过对船体、起重机、吊物系统进行动力学建模，分析其波浪以及海风等海面因素对其动态特性的影响规律［3-5］。金永平等［6］在随机不规则波浪激励下建立海底钻机收放系统动力学系统，分析海底钻机在不同水深和海况条件下钻机的摆动情况，得出钻机着底过程的摆动角。与此同时，相关学者对拖曳系统中的拖缆的几何形态进行分析研究，如章浩燕等［7］考虑缆绳自身的受力情况以及海洋环境的作用，给出拖缆的二维几何形态解析法，得出拖缆内部张力的大小与水深之间的关系。但在研究过程中将流体作用力视为定值，没有考虑到洋流大小的变化以及方向的变化等实际海洋作业情况的影响。同时还有一些学者在考虑到海洋环境的复杂影响下，利用水动力分析软件OrcaFlex对海洋资源开采工具下放的情况进行分析研究［7］，分析其工具在下放过程中由于其海洋环境所造成的偏移影响［8-11］。

为了深入了解海底钻机在不同洋流情况下的着底偏移变化，本文基于二维力学模型和水动力分析软件OrcaFlex，分别对海底钻机在洋流方向与洋流速度2种变化下的不同情况进行仿真分析。……