张力腿平台浮体及系泊系统非线性动力响应分析技术研究报告
文献类型：科技报告
| 作者 | 曾晓辉
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| 发表日期 | 2009-10-30 |
| 英文摘要 | （1）提出了在极端海浪下，TLP浮体大振幅运动的分析方法，给出了理论公式，论证了大振幅运动方法与小位移方法的不同；编制了数值计算程序，给出了TLP浮体位移、加速度、张力腿应力等关键力学参数。得到了非线性项的影响。 （2）提出了张力腿松弛－绷紧情况下，TLP浮体大振幅运动的分析方法，给出了理论公式；编制了数值计算程序，给出了松弛－绷紧情况下TLP浮体位移、加速度、张力腿应力等关键力学参数，给出了三种波高下平台质量增加量的临界曲面。结果表明，张力腿出现松弛现象与否与平台质量有很大的关系。 （3）研究了不同波浪条件对TLP浮体大振幅运动动力响应的影响程度、分析模型中不同非线性因素对平台动力响应的影响程度，结果发现，非线性和线性模型两种方法的差别对波浪周期和波浪方向角的变化比较敏感，而对波高变化不敏感。识别出对各不同自由度和张力腿应力影响较大的非线性因素。 （4）同时考虑了平台浮体运动和梁挠度引起的中面轴向变形，分析了张力腿的非线性动力响应。并对比了不同方法的影响。 （5）采用了非线性梁模型，同时考虑平台浮体的纵荡和垂荡，分析了张力腿的参数振动问题。发现，当纵荡幅值较大时，平台的纵荡引起张力腿的参数振动是不可忽略的。 （6）定义了一个重要参数M，当M值较大时，线性模型的预测结果要比非线性模型的大，且差异很显著。由于不同的M会影响到TLP张力腿的动力稳定性，因此推荐参数M作为TLP系泊系统设计中考虑的一个设计参数。 （7）推导出单柱张力腿平台与非线性梁张力腿模型相互作用运动方程，并进行了分析。 （8）对尾流振子模型进行了三方面改进：i）给出了模型中参数确定的新方法；ii）采用非线性流体阻尼的改进模型；iii）运用流固作用力与反作用力的关系，提出了一个新的尾流振子耦合模型，给出了共振规律，验证了本文模型的正确性和优越性。 （9）研究了TLP浮体运动对张力腿VIV的影响。结果表明，计入上部浮体运动影响的张力腿涡激振动分析模型给出的结果与不计入该影响的结果有许多差别，建议在张力腿涡激振动分析和设计中计入平台浮体运动影响。 （10）当引入几何扰动后，正确推导并获得了通过映射变换后得到流体运动控制方程，分析方截面细长柱旋涡绕流后发现，由扰动引起特殊的物理机制会导致减阻减振的良好效果。 |
| 关键词 | 张力腿平台, 浮体, 系泊系统, 动力响应, 非线性, 耦合 |
| 语种 | 中文 |
| 源URL | [http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/90609]  |
| 专题 | 力学研究所_水动力学与海洋工程重点实验室(2009-2011) |
| 作者单位 | 中国科学院力学研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 曾晓辉. 张力腿平台浮体及系泊系统非线性动力响应分析技术研究报告,2009. |
入库方式： OAI收割
来源：力学研究所
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