朱枭猛 李 彬 郭兴乾

（1.中国船舶及海洋工程设计研究院 上海200011；2.上海船舶工艺研究所 上海200030）

0 引 言

近半个多世纪以来，世界经济高速增长，矿产资源的消耗引发新的问题。受现实条件所迫，人类将能源资源开发的新希望聚焦于海洋。海洋矿产资源主要分布在大洋底部，目前探明具有商业开发前景的有多金属结核锰结核、富钴结壳和热液硫化矿床以及生物基因资源等，丰富的海洋矿产也将成为难以取代的接替资源而为人类所开发和利用，开发大洋矿产资源已经成为世界各国发展的战略目标。

姚丽琳通过CFD方法研究了大型设备深水安装过程中若干时刻的船-缆-体耦合系统运动响应。张万里利用Moses采用非线性时域耦合分析方法对入水及下放阶段进行模拟。赵梦一等基于工作安全分析与作业条件危险性评估法对水下设备下放过程进行风险分析，建立了下放安装风险评估体系。

海底采矿过程中，采矿船利用动力定位（DP）系统保持位置及艏向。DP系统主要控制船舶低频运动，数值模拟中考虑DP过程将影响其运动特性。

目前主要研究成果中，对采矿作业中船舶动力定位过程的分析尚不充分，且数值模拟中计及DP过程影响的研究较少。主要解决以上两个问题。本文首先建立采矿船、扬矿立管、扬矿中继站以及环境载荷的数学模型，采用集中质量法对立管进行动态分析；然后建立船舶动力定位系统模型，本文主要涉及控制器及推力分配单元。……