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三用工作船是一種集海上拖帶，平臺供應，對外消防等功能于一體的多功能船舶，兼有海上救助、海上平臺守護、幫助海上設施布錨及起錨等功能。近年來，海上油氣田資源的爭奪和開發日益激烈，作為海上石油工程深水作業必要的守護船，三用工作船已經成為當前國內外爭相研究發展的重點。目前，波浪誘導載荷的計算研究對各類近海、深海平臺結構物的研究已經很多，方法理論也比較成熟。航行海域、裝載工況、航速以及水動力計算理論對常規型船舶波浪誘導載荷的影響也已初步探討，而對于一些特殊工作船只卻不多。根據三用工作船作業的特殊性和波浪載荷的復雜性，本研究在其環境波浪載荷分析預報的基礎上進行了船體結構應力強度分析，并與規范強度衡準進行比較，為合理設計類似工程船舶的設計和建造提供依據。
由于海洋環境是隨機變化的，計算中可以認為波浪是由多個各類波系疊加而相互不干擾。本研究采用了線性隨機波浪理論，即在一般情況下，船體外載荷誘導波浪是無限多個頻率不等、方向不同、振幅變化而相互雜亂的微幅簡諧波疊加而成的不規則波系式中，a為組成波的振幅，k為波數，e為波向，初始相位角。由于波面位移g為一個正態平穩隨機過程，波浪能量譜正好與波幅的平方成正比。因此，對應于風向在一個范圍內變動時所生成的海浪。
本研究主要以78m三用工作船為研究對象進行優化比較研究，本船為鋼質，單甲板，單機，單槳、單舵、艦機型柴油機推進，具有球舷，能為海上石油工程提供多種特點作業服務的三用型守護船，航行于無限航區、近海航區。本次計算主要利用DNV挪威船級社的SESAM軟件完成，其中船體波浪動壓力計算采用WADAM模塊完成，波浪誘導載荷預報統計分析采用Postresp模塊完成，船體結構分析采用SESTRA模塊完成。載荷計算中主要考慮船體水動力載荷，以及艙室的靜壓和慣性壓力，以及一些均不載荷水動力模型共計panel單元4348個，計算質量模型本計算書采用整船結構模型來模擬空船質量，集中載荷采用質量點模擬的形式進行模擬，具體各艙室的裝載分布見圖。結構有限元模型包括整個船長、船寬范圍內的船體結構，模型采用粗網格劃分單位。計算中，整船分析慣性力和波浪載荷處于動態平衡狀態，本研究采用SESAM_SESTRA中的高能功能慣性釋放來作為邊界條件。
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