浮式海洋平台柔性构件动力分析

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jojoyks
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随着浮式海洋平台的应用向深水发展,其系泊系统及立管等柔性构件的应用尺寸越来越大,对它们的安全性要求也越来越高。这些柔性构件具有大细长比、大挠度的特点,在风、浪、流等环境载荷作用下,其响应具有明显的几何、载荷及边界条件等非线性特性,并且缆索的张力与其位移变形存在较强的耦合关系,这给柔性构件的设计分析带来了很大困难。为解决浮式平台柔性构件设计和强度评估中的工程实际问题,论文研究了浮式平台柔性构件动力响应分析方法,主要内容如下:  1)基于弹性细长杆力学模型,研究了适用于海洋平台的柔性构件的动力方程。在弧长坐标下应用有限元数值方法离散动力方程,针对静力与动力分析应用不同的非线性解法完成方程的数值求解,编写了相应的计算程序。  2)开展了FDPSO系泊系统模型试验,研究了系泊缆索的动态响应与系泊特性。对试验的风浪流环境和系泊系统进行了有效的模拟,将不同海况下试验结果与动力响应计算结果进行了对比分析,验证了上述动力响应分析方法的有效性。  3)应用柔性构件动力模型,计算了张紧式立管(TTR)和钢悬链式立管(SCR)的动力响应以及SCR的涡激振动响应,分析了TTR与SCR的位移-张力特性以及SCR振动响应的流固耦合特性。  4)基于本文给出的系泊缆索动力分析方法,以某型FDPOS系泊系统为例,研究了缆索结构极限强度与疲劳强度的计算评估方法。
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