张力腿平台是深水油气资源开采平台的主要形式之一,筋腱支撑浮筒是张力腿平台安装过程中必不可少的安装工具,解决筋腱支撑浮筒关键技术难题对我国张力腿平台相关技术的发展有着非常重要的意义。本文将通过国内外相关产品和研究成果的调研,对筋腱支撑浮筒总体方案设计、浮筒主体参数优化设计和浮筒抱紧夹具解锁力进行研究,根据筋腱支撑浮筒方案和浮筒主体参数优化结果对筋腱支撑浮筒试验样机进行设计,并通过试验样机的试验验证研究内容的正确性。根据国内外相关调研列出筋腱支撑浮筒设计可参考的国内外相关规范,并对筋腱支撑浮筒进行分析,包括工作位置、工作环境、作业流程和结构组成的分析;根据项目需求阐述筋腱支撑浮筒设计要求;根据筋腱支撑浮筒设计要求对筋腱支撑浮筒总体方案进行设计。对浮筒径高比、浮筒内外径和浮筒分舱数进行优化设计研究。通过对浮筒拖曳力、自重和强度进行分析,得出最优径高比范围;通过对浮心偏移量和浮筒浮力损失的研究,得出浮心偏移量和浮筒浮力损失与浮筒内外径之间关系;通过对浮筒破舱后浮力损失和浮筒可承受最大倾角的研究,得出最优的浮筒分舱数范围。结合浮筒主体参数优化研究结果,给出浮筒主体参数确定方法。对浮筒抱紧夹具工作原理进行详细阐述,根据其工作原理对浮筒抱紧夹具进行总体受力分析,对各部件受力情况进行详细的分析与计算,最终得出前卡瓦楔形块楔紧力和解锁力计算方法。对楔形角为4.5°、摩擦系数为0.11的楔形块进行解锁力有限元仿真分析,将仿真结果与理论推导结果进行对比,验证浮筒抱紧夹具解锁力理论推导值和仿真方法的正确性。对筋腱支撑浮筒进行试验样机设计,并进行加工制造。对筋腱支撑浮筒试验样机进行可靠性测试,验证筋腱支撑浮筒试验样机的设计合理性和加工可靠性。对浮筒抱紧夹具进行解锁力测试试验,将试验结果与理论结果和仿真结果进行对比,验证浮筒抱紧夹具解锁力理论推导结果和仿真方法的正确性。通过对筋腱支撑浮筒进行水池试验,验证筋腱支撑浮筒浮筒结构、浮筒抱紧夹具、浮筒对中器和浮力调节等方案的正确性。