繃緊式系泊系統(tǒng)含損傷系纜的力學(xué)特性及動(dòng)力響應(yīng)研究.pdf

1、繃緊式系泊系統(tǒng)繃緊式系泊系統(tǒng)含損傷系纜損傷系纜的力學(xué)特性及力學(xué)特性及動(dòng)力動(dòng)力響應(yīng)響應(yīng)研究研究NonlinearDynamicBehaviDynamicResponseofTautwireMoingSystemfDeepWaterswithdamagedSyntheticFiberMoingRopes學(xué)科專業(yè)：水利工程研究生：俞俊指導(dǎo)教師：劉海笑教授學(xué)號(hào)：2012205181天津大學(xué)建筑工程學(xué)院二零一四年十一月摘要系泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析是深海

2、油氣開發(fā)平臺(tái)的關(guān)鍵問題，對于采用合成纖維系纜的繃緊式系泊系統(tǒng)，由于材料屬性和安裝、使用等因素可能造成纜繩不同程度的損傷，因此有必要研究損傷纜在復(fù)雜海況下的非線性動(dòng)力特性，尤其是動(dòng)剛度演變規(guī)律。本文介紹了復(fù)雜海洋環(huán)境條件下合成纖維系纜的損傷情況及動(dòng)剛度特性，總結(jié)和評述了針對這些特性開展的國內(nèi)外相關(guān)研究，也對今后需要繼續(xù)深化的研究進(jìn)行了展望，以期為國內(nèi)在此方向開展的模型實(shí)驗(yàn)研究提供重要參考。采用國內(nèi)首臺(tái)合成纖維系纜循環(huán)加載實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，對6mm

3、和8mm的聚酯(Polyester)纜繩試樣及高強(qiáng)聚乙烯（HMPE）纜繩試樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。引入損傷度指標(biāo)衡量纜繩的損傷程度，通過剪切股紗減小纜繩的有效承載面積以制造損傷，分別考察了損傷度、平均載荷、應(yīng)變幅值和循環(huán)周次對纜繩動(dòng)剛度的影響。通過量綱分析得到損傷纜動(dòng)剛度相似準(zhǔn)則，在此基礎(chǔ)上分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得考慮各主要影響因素的動(dòng)剛度演變經(jīng)驗(yàn)公式，并對經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算所得動(dòng)剛度值與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較進(jìn)行誤差分析，驗(yàn)證了公式的準(zhǔn)確性。這些工作為今后更為復(fù)雜的