概述

项目周期为1年

需求详情

基于水动力和机械仿真分析方法，提取立管和脐带缆组合系统在指定海域、指定工况下的整体载荷。根据洋流分布设计管夹间距。同时通过整体分析结果，提取局部载荷，对管夹进行结构承载力校合，优化结构设计。并对夹紧方式进行优化设计，便于快速安装和拆卸。项目研究内容1.基于船舶、环境参数、管缆参数进行系统仿真建模2.提取组合结构在波浪洋流作用下载荷分布（缆本体拉力，立管载荷分布）分析组合结构是否发生涡激振动，判断立管是否会发生疲劳失效3. 9-10m间距是否需要调整，以降低夹具使用数量，以及夹具绑扎带强度设计。

技术参数

1.采矿船目标海域水深为2000m，下部连接刚性立管、主脐带缆和从脐带缆；2.刚性立管为金属材质，外径约为6”（152.6mm），主脐带缆为非金属铠装缆（外径52.6mm，空气重量4.1kg/m），从脐带缆也为非金属铠装缆（外径27mm，空气重量0.9kg/m）；3.三种结构采用piggy-back夹具进行绑扎，初步设计夹具间距9-10m，总计需要200组。夹具数量多，绑扎时间长，严重影响工程实施效率；4.立管与两组脐带缆在水下面临复杂洋流和波浪耦合作用，存在涡激振动效应和大范围扰动问题，需要进行大长度组合立管水动力分析，提取水动力影响关键因素，进而优化夹具间距，降低管夹数量；5.管夹通常为尼龙、聚氨酯等非金属材料，在大水深下会发生径缩或连接螺栓松动等问题，需要进行仿真和机械性能测试，验证大水深下夹具的可靠性。

项目预期

1）提交研究技术报告和工作报告各1份；2）提供夹具材料和结构选型设计报告1份，图纸1份；3）提供仿真计算技术支持和培训，培养甲方具备独立完成仿真计算能力；4）录用或发表不少于1篇中文核心及以上论文，甲方为第一完成单位；5）申请不少于2项发明专利，甲方为第一完成单位；6）若开发新软件，则中天科技海缆股份有限公司应具有软件著作权；形成完备的测试方案与测试报告。