冰、风激励下海洋平台结构的非线性动力学和弛振分析

发布时间：2020-12-12 05:43

　　本文借助非线性动力学理论来研究海洋平台系统在冰、风激励下的分叉问题和其复杂动力学行为，本论文工作有以下几个方面： (1) 建立了新的冰激结构振动模型。冰对结构的作用表现为冰的变形和破碎两个阶段，具有间隙非线性特性。考虑到这个特性，我们利用非线性分析方法建立了非线性的冰——结构相互作用的动力学模型，从理论上阐明，冰激柔性结构的振动是一种多频干扰、自激和强迫振动系统，并研究了实验中观察到的锁频现象的机理，得到的冰力计算公式可用于海洋工程结构的设计计算。 (2) 研究了滞后非线性系统的特性。采用Davidcnkov模型来描述材料的滞后非线性，用奇异性理论得到了此类系统的新的动力学行为。这部分工作对此类系统动态控制提供了理论依据。 (3) 建立了四腿柱平台结构的偏微分动力学方程。应用Hamilton原理并考虑到平台结构受到冰载的作用，得到了这个大系统的非线性动力学模型，通过Laplace变换给出了扭转振型。这个模型为弄清受载后平台的动力特性提供了准确的分析途径。 (4) 研究了冰激海洋平台系统的非线性动力现象。摄动分析表明此系统存在多种组合共振，其固有频率与模型平台实测... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：94 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
第一章 前言
    1.1 冰、风造成的海上结构物破坏事例
    1.2 冰激结构振动研究进展
    1.3 风致结构驰振概述
    1.4 本文的工作
第二章 冰——结构相互作用的动冰力模型：非线性分析方法
    2.1 引言
    2.2 非线性动冰力模型
    2.3 关于冰力参数
    2.4 算例分析
    2.5 小结
第三章 桩土滞后非线性系统
    3.1 引言
    3.2 滞后土介质中的结构模型
    3.3 定性行为——分叉和奇异性
    3.4 算例分析
    3.5 小结
第四章 海洋平台系统非线性动力学建模
    4.1 引言
    4.2 平台结构和变形几何关系
    4.3 平台结构非线性动力学模型
    4.4 冰激平台结构平移—扭转耦合振动方程
    4.5 平台结构自由扭转振动
    4.6 小结
第五章 冰激海洋平台平移和扭转耦合振动非线性分析
    5.1 引言
    5.2 平台结构冰激振动——非线性动力现象
    5.3 算例分析
    5.4 小结
第六章 具有两对纯虚根的MSIHB方法
    6.1 引言
    6.2 摄动分析
        （A） 一阶近似结果
        （B） 二阶近似结果
        （C） 三阶近似结果
    6.3 小结
第七章 平台结构风致弛振
    7.1 引言
    7.2 两自由度平台结构弛振模型
    7.3 MSIHB方法的应用
    7.4 周期响应和稳定域
    7.5 全局性态分析
    7.6 小结
结论
附录
参考文献
致谢



本文编号：2911960