石油、天然气既是重要的工业能源也是重要的战略物资，随着陆地上资源的日益枯竭，世界范围内的油气勘探与开发已经转向广袤的海洋，其已经形成了一个新兴的产业。随着近年蓝色海洋经济发展战略的实施，我国的海洋石油也在不断地被勘探开发，近海石油自升式钻井平台拖航作业也越来越频繁。

另外，随着我国海上石油开采的逐步发展，各种钻井平台等大型海上设施也开始进入维修保养期，而大型石油钻井平台的维修保养需要进入修船基地进行，如何将大型钻井平台安全平稳、高速快捷地运送到特定地点是一项复杂且艰巨的任务。

深水钻井平台的移位有多种方式：可使用自身推进器自航，可由拖轮拖带（纯拖），可由拖轮拖带并同时使用推进器协助（混拖），还可使用半潜驳进行干拖。因平台井架高度较高（从基线到井架顶端一般超过100米），除了航行超远距离（10000海里及以上）、航线上无高度限制作业区域或井位富余等作业窗口特别小的情况外，深水钻井平台一般均选择自航、纯拖或混拖进行移位。

其中关于拖航的操纵性能及影响拖航系统操纵性能的研究，自从五十年代开始，就有很多学者进行了大量的理论研究。Inoue采用线性理论研究了包括多个被拖带船舶的航向稳定性问题，并提出拖缆质量、拖缆弹性影响拖带航向稳定性。Strandhagen利用Routh-Hurwutz判别式分析了改变拖点位置和调整拖缆长度可使拖航系统航向保持稳定。Ohkusu将水下拖体与拖缆作为一个整体建立了拖体缆索的动力学方程，以动态平衡位置为基点摄动展开拖缆张力的扰动量，得到拖体缆索扰动运动方程，进一步地分析计算了拖体的纵向运动稳定性。Wulder等人对不同类型的拖轮港内协助大船操纵运动进行了实时的仿真研究，并分析了大船与拖轮之间的相互作用力。利用线性时不变拖航理论，Charters等人提出了拖航航向稳定性参数并分析了浅水对被拖船航向稳定性的影响。基于非线性理论，Tao Jiang等人对PID自动舵控制的拖航航向稳定性进行了研究。Bernitas等人在考虑弹性拖缆作用情况下，研究了被拖船的非线性稳定性。自上世纪80年代开始，基于MMG模型日本学者对拖航的操纵性进行了大量的研究。通过仿真，贵岛胜郎等人研究了拖缆长度、流和水深对拖航航向稳定性的影响。小濑邦治等人建立了包括推力、所受的流体动力、拖轮与大船之间的相互作用力的数学模型。贵岛和古川对受限水域的拖带方法作了研究，并讨论了受损船拖航时航向稳定性的影响因素。Yukawa计算拖缆张力在运动中的变化和倾覆船舶被拖带的航向运动，计算结果与模型试验结果吻合较好。

关于拖航操纵性的研究国内较少。杨盐生等人提出了港内拖轮协助操船仿真数学模型。朱军建立缆-船非线性整体的拖带动力学模型，提出了被拖带船舶拖点位置匹配的方法。张乐文对被拖船的运动进行了模拟并对其稳定性进行判断。严似松等人采用时域方法对拖带系统航向及运动稳定问题进行了研究。梁康乐等人根据拖航的受力情况，建立拖船-拖缆-被拖船的数学模型，但在分析影响拖航操纵性因素时，没有全面考虑被拖船自身情况对拖航操纵性的影响，不能够全面的反映拖航的操纵运动规律。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：熟悉拖带系统设计的要求和相关规范，阅读相关文献进一步了解拖带系统布置设计应考虑的问题，掌握拖带系统的特点，进行拖带系统的设计并对其结构强度进行校核，对拖带系统中设备和被拖物受力分析并对拖航作业中的拖航阻力进行计算校核。

目标：根据拖带系统的实际工作环境及相关规范、特定要求，设计一个初步设计方案。然后利用规范中的方法进行各系统的受力分析以及计算拖航阻力。最后对拖航系统进行强度校核确保其强度满足规范要求。

技术方案：

1. 查阅并整理相关文献资料，以对拖带系统有初步了解。

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