[发明专利]一种半潜式海洋平台总体方案水下辐射噪声评估方法

说明书

本发明属于半潜式海洋平台减振降噪评估技术领域，具体涉及一种半潜式海洋平台总体方案水下辐射噪声评估方法，包括以下步骤：半潜式海洋平台总体方案设计分析及结构建模参数梳理；建立半潜式海洋平台几何结构仿真模型；基于统计能量分析方法建立半潜式海洋平台结构统计能量分析评估模型；单机辐射噪声评估；组合工况水下辐射噪声评估。本发明方法合理易行，克服了目前半潜式海洋平台总体方案水下辐射噪声评估中基于的“人工经验”方法所得结论的不确定性，可大大提高半潜式海洋平台总体方案水下辐射噪声评估结果的合理性和准确性。

技术领域

本发明属于半潜式海洋平台减振降噪评估技术领域，具体涉及一种半潜式海洋平台总体方案水下辐射噪声评估方法。

背景技术

随着人类对能源需求的日益增加，油气的开发逐渐从陆地走向海洋，半潜式海洋平台广泛应用于海洋油气资源的开采，主要依靠自身动力装置进行定位，其下浮体处螺旋桨及各类机械设备工作时产生的水下辐射噪声是衡量半潜式海洋平台声学性能的重要指标之一。伴随着人们对海洋生态环境的日益重视，船舶及海洋平台水下辐射噪声控制的呼声越来越高，因此在建造之初准确预报水下辐射噪声，尽早设计减振降噪方案，加强总体方案水下辐射噪声评估，量化水下辐射噪声指标风险，对促进总体方案声学设计，进而提高半潜式海洋平台声学性能和保护海洋生态环境具有重要意义。

水下辐射噪声是由设备工作时产生的激励力作用在结构上引起的结构水下辐射噪声，包括单机辐射噪声和组合设备辐射噪声：单机辐射噪声是指仅有一台设备工作时,该设备激励下浮体结构引起的水下辐射噪声，是半潜式海洋平台总体方案设计时须考核评估的关键指标；组合设备辐射噪声是指有几台设备同时工作时，这些设备激励下浮体结构引起的水下辐射噪声，其中组合工况下需开启的设备同时工作时激励下浮体结构引起的水下辐射噪声又称为组合工况水下辐射噪声，而用于交付验收的组合工况的水下辐射噪声是半潜式海洋平台总体方案设计时须考核评估的关键指标。

目前，国内外针对半潜式海洋平台总体方案水下辐射噪声评估的方法主要是“人工经验”分析法，尚未建立基于定量计算或仿真的评估方法。根据CCS《船舶水下辐射噪声指南》，在半潜式海洋平台总体方案设计阶段，半潜式海洋平台总体方案设计成果包括总体方案设计说明书、基本结构设计说明书、基本结构图、总布置图、减振降噪方案说明书等文件和图纸资料，与半潜式海洋平台总体方案相关的下浮体结构、中间立柱和甲板平台结构等形式、尺寸、壳板厚度等参数，以及水下辐射噪声指标、设备激励源特性等信息已初步明确，因此，以这些参数为输入建立一种半潜式海洋平台总体方案水下辐射噪声评估方法，实现半潜式海洋平台总体方案水下辐射噪声指标风险定量评估具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供了一种适用于半潜式海洋平台总体方案设计进行总体方案水下辐射噪声评估的方法，能够根据半潜式海洋平台总体设计方案，以设备基座振动激励源为输入预估设备单机和组合工况下半潜式海洋平台的远场声压值，转化为水下辐射噪声的总声源级和频带声源级后与水下辐射噪声指标要求对比实现对总体方案水下辐射噪声指标风险大小的评估。

一种半潜式海洋平台总体方案水下辐射噪声评估方法，包括以下步骤：

(1)半潜式海洋平台总体方案设计分析及结构建模参数梳理；

(2)建立半潜式海洋平台几何结构仿真模型；

(3)基于统计能量分析方法建立半潜式海洋平台结构统计能量分析评估模型；

(4)单机辐射噪声评估；

(5)组合工况水下辐射噪声评估。

所述半潜式海洋平台总体方案设计分析及结构建模参数梳理，包括：

分析半潜式海洋平台总体方案设计成果，包括总体方案设计说明书、基本结构设计说明书、基本结构图和总布置图；明确下浮体结构、中间立柱和上甲板平台结构的形式、尺寸和壳板厚度参数；对于未明确厚度参数的结构，参照其他平台相关参数进行取值。