深水系泊纜繩沖擊載荷實驗研究.pdf

1、深海平臺的系泊系統(tǒng)直接影響到海上生活生產(chǎn)作業(yè)的效率和安全。當(dāng)平臺運動時，平臺的能量會通過纜繩傳向海底，在這個過程中，纜索吸收了大部分能量，特別是當(dāng)平臺運動的幅度較大時，纜繩出現(xiàn)從松弛到張緊的快速變化，引起纜繩內(nèi)張力的劇增，危及深海平臺的生產(chǎn)安全，因此，對深海系泊系統(tǒng)沖擊載荷進行實驗研究，是十分必要的。
　　 本文研究纜繩端部運動條件下，所引起的纜繩動張力的變化規(guī)律，尤其大幅快速運動情況下，纜繩的沖擊張力。提出了合理的實驗方案，開

2、發(fā)了端部位移激勵裝置，可實現(xiàn)不同位移和不同頻率的激勵，采用力傳感器和位移傳感器，同時測試?yán)|繩的動位移響應(yīng)和動張力響應(yīng)。研究沖擊載荷發(fā)生的條件和不同因素對于纜張力的影響。
　　 作者取3種不同直徑，長度分別為22米至40米的纜繩，端部運動激勵幅值為12、16、20厘米，頻率分別為1.2至3.0赫茲等，考慮纜繩在水中和空氣中兩種情況，共進行了116組不同條件下的測試，得到了不同情況下的纜繩的動位移和動張力歷程響應(yīng)曲線。分析了纜長、固

3、有頻率、位移激勵幅值、位移激勵頻率等多種因素對于纜繩動張力的影響，并討論了沖擊載荷發(fā)生地條件，初步探討了纜繩發(fā)生沖擊情況下的判別方法。
　　 結(jié)果表明，纜繩張力隨端點激勵頻率和激勵幅值、纜繩直徑、纜繩彈性模量的增大而增大，隨纜繩長度的增大而減??；纜繩的位移量隨著纜繩直徑、纜繩彈性模量、激勵幅值的增大而增大，隨激勵頻率的增大而減小。
　　 在對空氣實驗和水中實驗進行對比分析后得出，在歷程張力曲線變得陡峭、張力值急劇增大、張