1. 研究目的与意义（文献综述）

海洋工程平台作为一种漂浮在海上进行作业的特殊海上建筑，时时刻刻面临着不确定的危险。因此，海洋工程平台的安全性是其建造设计时必须考虑的问题，而与船舶的碰撞事故又是影响海洋平台安全性的重要因素之一。随着陆地资源的日益枯竭 , 石油天然气开采已经逐渐由陆地转移到海洋，据有关资料报道, 全球90%以上海洋面积的水深为 200 ～ 6 000 m , 因而广阔的深海领域必将是未来能源开发的主战场，因此需要越来越多的海上石油钻井平台。其次，随着国际货物周转需要以及海上运输的日益频繁，为保证货物的正常运输，减少运输周期，海洋平台的数量也在不断的增加。根据资料显示，诸如补给船或服务船只之类的船舶在航行或停靠平台装卸货物过程中，由于操作失误或环境载荷影响而与海洋平台发生碰撞的事故时有发生，而仅仅因海上运输而与平台发生碰撞的事件概率是非常小的。因此海洋平台遭遇服务船舶碰撞的安全性问题受到了更多的关注。

国外在海洋工程的研究上起步较早，积累了丰富的事故处理经验，在海洋平台遭遇船舶碰撞领域的研究也比较成熟，Minorsky在20多个实际船舶与平台碰撞事故或实验的统计数据分析，得到了撞击船的动能损失量与被撞平台结构损伤体积之间的线性关系，并以经验公式的形式给出。根据刚体碰撞动力学中的基础理论，Shengming Zhang研究了船舶碰撞过程中的能量转换和耗散的问题，并创立了广泛适用性的公式系统。相比之下，国内在该研究领域起步较晚，缺乏成熟的方法对海洋平台碰撞事故结构损伤进行分析，更没有形成准确有效的事故预报及事故后安全评估系统。上世纪80年代中期，上海的研究学者梁文娟研究了三维碰撞问题；到九十年代初期，张惠元、朱厚勤等人及杨永谦和Michaylov在船舶碰撞问题方面展开了一些研究工作。因此，形成一套完善的海洋平台碰撞问题分析方法，以能准确地对碰撞响应进行预报，并能对碰撞后平台的安全性进行评估就显得很有意义。

海洋能是清洁的可再生能源，海洋能源的开发与利用对于缓解全球的能源危机和改善全球环境有着重要作用。对于开采海洋能的海上发电平台来说，其安全性也是备受关注的一个话题。海洋发电平台一旦受到撞击，会对各种海上作业造成严重的后果。因此应该通过降低发电平台与运输船舶或服务船舶的碰撞概率和通过可以减轻碰撞后果的设计来降低发电平台的碰撞风险。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容和目标：1）对海洋平台遭受船舶碰撞的损伤机理进行归纳研究，并对海洋平台碰撞事故进行统计，得到平台碰撞事故的典型工况。（2）对碰撞数值仿真方法进行研究，讨论碰撞过程中所涉及到的有限元基础理论。(3)了解结构碰撞过程中结构的应力分布、变形特点以及能量传递和转化原理的基础。（4）根据碰撞过程结构的应力分布、变性特点以及能量传递来开展碰撞防护结构设计，并建立防撞结构的有限元模型。（5）开展碰撞过程动态响应计算，从而评估防撞结构的防护效果，在此基础上对防撞结构设计方案进行改进和完善，得到安全可靠的防撞结构设计方案。

拟采取的技术方案：1）对现有资料论文进行研究总结归纳，统计近些年发生的平台碰撞事件；2）采用三维建模软件对海洋发电平台进行模型建立；3）采用非线性有限元分析软件进行碰撞响应计算。

措施：目前，虽然在解决碰撞问题的过程中有限元法是相对精确的方法，但在实际的工程应用中，还需要进一步完善。比如模拟碰撞前后真实场景的精确度、模型的简化处理、更贴近实际情况的边界约束、流体影响的处理等方面，目前还没有达到工程实际需要的精度，有待于更加深入的研究。

3. 研究计划与安排

第1周：调研、查资料和文献，进行英文翻译，撰写开题报告；

第2周：学习非线性有限元的理论，进行英文翻译，上传开题报告；

第3周：学习使用相应仿真计算软件；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]胡永利.海洋平台结构碰撞分析及安全性研究[d].哈尔滨工程大学,2012.

[2]龚顺风，金伟良，王全增。海上固定平台受损侯建的修理与评估[j]. 中国海洋平台，2001,16(2):37-41.

[3]jorgenamdah, ernst . ship collision with offshore structures. structural