[发明专利]一种深水区大截面充油海缆打捞受力仿真分析方法

说明书

本发明公开一种深水区大截面充油海缆打捞受力仿真分析方法，包括：在仿真软件中建立参数输入模型，在参数输入模型中输入基础设置参数、环境设置参数、打捞船设置参数、海缆设置参数、打捞缆设置参数和绞盘设置参数；在仿真软件中建立参数调整模型，采用参数调整模型调整各参数之间的关系以确保各参数连接点之的连贯性；在仿真软件中建立数据生成模型，根据已调整好的参数，采用数据生成模型计算得到海缆各位置的受力数据。本发明简便的完成了深水大截面充油海缆的打捞受力分析，且可以得到较为精确的数据。有着较高的包容性，可通过添加海流、波浪等环境参数分析不同海况下的影响，调整打捞速度以及海水深度等参数分析出不同工况下最佳打捞方式。

技术领域

本发明涉及海缆打捞受力仿真分析领域，具体涉及一种深水区大截面充油海缆打捞受力仿真分析方法。

背景技术

随着对海洋的探索，对海洋资源的了解和开发日益加深，海上作业事故频发，对海缆造成了很大程度的破坏和影响。因此，对海底电缆的抢修极为重要，海缆打捞是其中必要的步骤。

目前深水打捞中海底电缆受到外界因素的影响不可避免将受到拉伸载荷的作用，从而会对海底电缆造成损伤，损伤因素主要包括船舶锚和渔具对电缆的外力破坏、海洋环境对电缆铠装的腐蚀、涡致振动对电缆铅护套的疲劳损伤、施工和打捞对电缆的拉力损伤、海浪冲刷对电缆的磨损伤害运行、绝缘老化和接头故障等等。可见，对损坏海缆的打捞修复迫在眉睫，对打捞过程的仿真分析很有必要。数值仿真分析的难点在于对关键参数的测量。海洋环境复杂多变，受到海底形状、波浪、洋流、风力、海水密度、海洋深度等因素的影响。

现有技术对海缆打捞过程的研究以浅水研究较多，整体思想是将海缆整体打捞到船上进行维修。相比于深水打捞过程，浅水环境影响较小，可以进行实验模拟。而这一方案对深水打捞过程不适用，深水打捞海底余量不足以将其整体打捞到船上，进行实验成本过高，且受海底关键参数影响较大。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明提出一种深水区大截面充油海缆打捞受力仿真分析方法，简便的完成了深水大截面充油海缆的打捞受力分析，且可以得到较为精确的数据。有着较高的包容性，可通过添加海流、波浪等环境参数分析不同海况下的影响，调整打捞速度以及海水深度等参数分析出不同工况下最佳的打捞方式。

为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案实现：

一种深水区大截面充油海缆打捞受力仿真分析方法，包括如下步骤：

在仿真软件中建立参数输入模型，在参数输入模型中输入基础设置参数、环境设置参数、打捞船设置参数、海缆设置参数、打捞缆设置参数和绞盘设置参数；

在仿真软件中建立参数调整模型，采用参数调整模型调整各参数之间的关系以确保各参数连接点之的连贯性；

在仿真软件中建立数据生成模型，根据已调整好的参数，采用数据生成模型计算得到海缆各位置的受力数据。

优选的，所述基础设置参数包括分析步、分析时间以及物理单位。

优选的，所述环境设置参数包括海水深度和海浪高度。

优选的，所述打捞船设置参数包括打捞船大小、打捞船初始位置和打捞船运动速度。

优选的，所述海缆设置参数包括海缆参数和海缆状态，海缆状态为：设置海缆的切割端为自由端，另一端为固定端，并将海缆设置为多段。

优选的，所述打捞缆设置参数包括打捞缆打捞速度和打捞缆状态，打捞缆状态为：打捞缆一端与海缆相连，另一端连接在打捞船上。

优选的，所述绞盘设置参数包括绞盘形状、绞盘尺寸和绞盘位置。

进一步优选的，所述仿真软件包括Orcaflex软件。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：