JZ20-2NW平臺磁流變阻尼半主動控制系統(tǒng)的分析、試驗與實施.pdf

1、渤海是我國油氣開發(fā)的重要海域，同時也是我國唯一冬季結冰的內海。處于這里的海洋平臺在服役期間除承受風、浪等環(huán)境荷載作用外，在冬季還承受冰荷載作用。在冰情較嚴重的冬季，平臺在海冰作用下發(fā)生強烈振動，嚴重影響了平臺結構的疲勞壽命以及平臺上設備和工作人員的安全。同時，渤海海域屬于抗震設防區(qū)，地震也是影響這里的海洋平臺安全的重要因素之一。為了對平臺結構的振動響應進行控制，JZ20-2NW平臺安裝了磁流變阻尼智能減振系統(tǒng)。
　　本文建立JZ2

2、0-2NW平臺的簡化模型，并對JZ20-2NW平臺的磁流變阻尼半主動控制系統(tǒng)進行設計，對磁流變阻尼半主動控制系統(tǒng)對冰和地震作用下的減振效果，運用實時子結構試驗技術進行試驗驗證，最后對應用于平臺現場的磁流變半主動控制系統(tǒng)進行設計，并對現場實測的數據進行了初步分析。研究內容主要包括：
　　1.在 JZ20-2NW平臺 ANSYS簡化模型的基礎上，分別建立四自由度和八自由度的簡化模型，并驗證兩個簡化模型的精確性，為磁流變阻尼半主動控制系

3、統(tǒng)提供可用的簡化模型。
　　2.在 JZ20-2NW平臺外部荷載未知的情況下，對 Kalman濾波器進行設計，利用 Kalman濾波器對結構的所有狀態(tài)進行估計，并對 Kalman濾波器對結構狀態(tài)估計的準確程度進行分析。根據 Kalman濾波器估計得到的結構的狀態(tài)，對平臺結構的磁流變阻尼半主動控制系統(tǒng)進行設計，并對平臺在冰力和地震作用下的動力響應進行仿真分析。結果表明，磁流變阻尼半主動控制系統(tǒng)能夠取得很好的減振效果。
　　3通

4、過實時子結構試驗，驗證磁流變阻尼半主動控制系統(tǒng)對平臺在冰力作用下的結構響應的減振效果。試驗結果表明，磁流變阻尼半主動控制系統(tǒng)能夠有效地減小平臺結構在冰力作用下的動力響應。
　　4.根據 JZ20-2NW平臺現場的觀測信號，綜合考慮平臺結構的冰力和地震作用的情況，設計用于平臺現場控制的半主動控制系統(tǒng)。根據在 JZ20-2NW現場測回的數據，對磁流變阻尼半主動控制系統(tǒng)的控制效果進行初步分析。分析結果表明，阻尼器可以給平臺結構附加較大的