Введение
Глава 1. Анализ структуры, принципов работы систем динамического позиционирования и области их применения 10
1.1. Проблемы освоения углеводородов на арктических шельфах 10
1.2. Комплекс технических средств систем динамического позиционирования 13
1.3. Структура систем динамического позиционирования 16
1.4. Движительно-рулевые комплексы системы динамического позиционирования 23
1.5. Показатели качества функционирования судовых динамических систем управления 26
Глава 2. Математическое моделирование работы движительно-рулевого комплекса (ДРК) бурового судна 32
2.1. Общая характеристика средств управления ДРК бурового судна 32
2.2. Математическое моделирование работы ПВК бурового судна при прямолинейном движении 37
2.3. Математическое моделирование работы ПВК бурового судна при произвольном движении 51
2.4. Математическое моделирование работы НПУ бурового судна 62
2.5. Определение равнодействующей тяги средств управления ДРК бурового судна 73
Глава 3. Построение математической модели внешних воздействий 76
3.1. Общий вид модели 76
3.2. Гидродинамические усилия 77
3.2.1. Гидродинамические усилия корпуса судна 77
3.2.2. Программная реализация расчета гидродинамических коэффициентов 85
3.2.3. Расчет гидродинамических параметров и усилий 88
3.2.4. Гидродинамические усилия, возникающие на буровом инструменте 92
3.3. Усилия на руле 101
3.4. Аэродинамические воздействия 101
3.4.1. Аэродинамические воздействия на корпус судна 101
3.4.2. Аэродинамические воздействия на буровую вышку 108
3.5. Воздействия на судно морского волнения 120
3.5.1. Постоянные составляющие воздействия от регулярного волнения 120
3.5.2. Переменные составляющие воздействия от регулярного волнения 127
3.5.3. Составляющие воздействия на судно от нерегулярного волнения 134
Глава 4. Оценка безопасности функционирования бурового судна 138
4.1. Общие уравнения позиционного равновесия судна 138
4.2. Постановка задачи по выбору усилий активных средств управления ... 141
4.2.1. Упрощения задачи 141
4.2.1.1. Одно НПУ +одна ПВК 142
4.2.1.2. Одно НПУ +одна ПВК 142
4.2.1.3. Одно НПУ + одна ПВК 143
4.2.1.4. Одно НПУ +одна ПВК 145
4.2.2. Оптимизационный подход 146
4.3. Расчет нагрузок на исполняющие устройства ДП с помощью радиальных диаграмм предельного ветра..., 147
4.3.1. Группа движителей 1-4 148
4.3.2. Группа движителей 1-3 159
4.3.3. Группа движителей 2-4 164
4.4. Итоговые оценки безопасности функционирования судна 168
4.5. Сравнительные оценки расчетов и экспериментальных данных 169
4.5.1. Расчет равнодействующих сил и вращающего момента с помощью опытных данных 170
Заключение 174
Литература 176
Приложение
