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文檔簡介
1、本文研究深海系纜張力的突變規(guī)律,以及Spar平臺浮體-系泊系統(tǒng)的耦合運動特性,對于深海Spar平臺的設(shè)計開發(fā)具有較重要的理論和工程意義。 考慮海底支持力、流體拖曳力、慣性力、結(jié)構(gòu)阻尼等因素建立了系纜的運動方程,研究系纜的動張力變化特性以及海底支持力對系纜的影響。根據(jù)受力平衡關(guān)系得到平臺運動方程。將系纜的運動方程與平臺運動方程聯(lián)立,通過在系纜與平臺連接點處位移邊界條件和力邊界條件的滿足,建立了基于集中質(zhì)量法的耦合算法。最后分別采用
2、擬靜態(tài)方法和耦合算法計算1018m水深情況規(guī)則波下Spar平臺的運動響應(yīng);分析Spar平臺運動特性及系纜張力的變化特性,并比較耦合方法和擬靜態(tài)方法的差別。 本文研究表明,系纜因系纜上端點運動而運動時,靠近海底的系纜運動幅值較小,但由于纜與海底的撞擊作用,海底系纜張力較大,運動頻率較大。系纜張力隨系纜上端點的運動而變化,當(dāng)系纜上端點具有較大的頻率和較大的運動幅值時,系纜張力會越來越大,并出現(xiàn)系纜交替松弛.張緊的現(xiàn)象。通過計算平坦海
3、底和不平坦海底的系纜形狀和靜態(tài)張力,表明海底地形變化較大時,對系纜的形狀、張力和系泊浮體的運動都有影響。 通過分別采用擬靜態(tài)方法和耦合算法計算規(guī)則波時Spar平臺運動的響應(yīng),表明系纜阻尼可以減小Spar平臺的垂蕩運動,并且隨著水深的增加,垂蕩運動減小量越大。在1018m水深時,垂蕩運動減小量為6.6%左右,這表明計算平臺運動時需要考慮系纜阻尼的影響。當(dāng)系纜上端點隨平臺浮體上下振蕩時,系纜產(chǎn)生較大的動態(tài)張力,改變系纜流體拖曳力系數(shù)
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