当前位置:主页 > 科技论文 > 交通工程论文 >

浮体与系泊系统的耦合动力分析

发布时间:2019-06-08 13:11
【摘要】:浮体与系泊系统的耦合动力分析对各种新型海洋平台和海洋结构物的应用具有重要意义。在浮体和系泊系统的时域耦合分析中,研究并提出了一种预报浮体和系泊系统非线性运动响应和缆索张力的分析技术。考虑瞬时物面变化引起的各种非线性因素,在时域内建立浮体的非线性运动方程并求解,其中,入射波力和静恢复力按瞬时物面条件计算,辐射力和绕射力按浮体在瞬时平均湿表面为平衡位置做简谐振荡运动来计算;考虑系泊缆索受到的非线性流体动力及大位移,采用三维弹性梁理论将缆索模型化,把缆索看作是等拉伸、等弯曲刚度的细长结构,并采用非线性有限元法对缆索的运动方程进行求解;将浮体的分析方法和系泊缆索的分析方法结合,建立了浮体和系泊系统非线性运动响应和缆索张力的耦合计算方法;对缆索,使用高阶单元,只需要较少的单元就可以得到收敛解;对耦合动力分析方程,采用隐式、显式混合的数值格式,最终将方程化为显式格式进行求解,并且合理排列和控制求解次序,这样大大提高了计算效率。对系泊浮体的固有周期、各种工况下大幅非线性运动、缆索张力等进行了计算,并进行对比研究,可以看出,该文的方法既适用于缆索小变形条件下,也适用于缆索大变形条件下浮体与系泊系统的耦合动力分析。
[Abstract]:The coupling dynamic analysis of floating body and mooring system is of great significance to the application of various new offshore platforms and structures. In the time domain coupling analysis of floating body and mooring system, an analytical technique for predicting nonlinear motion response and cable tension of floating body and mooring system is studied and proposed. Considering all kinds of nonlinear factors caused by the change of instantaneous object surface, the nonlinear equations of motion of floating body are established and solved in time domain, in which the incident wave force and static recovery force are calculated according to the instantaneous object surface condition. The radiation force and diffraction force are calculated according to the harmonic oscillatory motion of the floating body for the equilibrium position on the instantaneous average wet surface. Considering the nonlinear hydrodynamic force and large displacement of mooring cable, the cable is modeled by three-dimensional elastic beam theory, and the cable is regarded as a slender structure with equal tensile and equal bending stiffness. The nonlinear finite element method is used to solve the motion equation of the cable. Combining the analysis method of floating body with the analysis method of mooring cable, the coupling calculation method of nonlinear motion response and cable tension between floating body and mooring system is established. For cables, using high-order elements, only a few elements can be used to obtain the convergence solution. For the coupled dynamic analysis equation, the implicit and explicit mixed numerical scheme is adopted, and the equation is finally solved into an explicit scheme, and the order of solution is arranged and controlled reasonably, which greatly improves the computational efficiency. The inherent period of mooring floating body, large nonlinear motion under various working conditions, cable tension and so on are calculated, and it can be seen that the method in this paper is not only suitable for the condition of small deformation of cable, but also suitable for the condition of small deformation of cable. It is also suitable for coupling dynamic analysis of floating body and mooring system under large deformation of cable.
【作者单位】: 海军工程大学舰船工程系;
【分类号】:U653.2;U661

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;产品速递[J];机电设备;2007年01期

2 李文龙,谭家华;防波堤失效条件下超大型海洋浮式储油船系泊系统可靠性评估[J];中国海洋平台;2004年01期

3 蒋凯东;朱克强;徐佳晶;张峰;;浮框系泊系统的水动力研究[J];舰船科学技术;2009年11期

4 郭伟明;郭晓晓;丁驿帆;;实现船舶自动靠离码头的磁力系泊装置[J];中国舰船研究;2006年02期

5 唐友刚;张素侠;张海燕;张若瑜;;系泊系统松弛-张紧引起的冲击张力研究[J];振动与冲击;2008年04期

6 彭程;孙春梅;祁丰雷;索双武;;SPAR平台响应与系泊索关系研究[J];中国海洋平台;2009年04期

7 苏一华;杨建民;肖龙飞;;深海单柱式平台及其系泊系统的截断水深模型试验[J];上海交通大学学报;2007年09期

8 罗勇;王宏伟;;永久式与可解脱式FPSO(英文)[J];Journal of Marine Science and Application;2009年02期

9 高喜峰;张则青;阴宾宾;;深海SPAR平台系泊系统耦合动力分析[J];海洋技术;2010年01期

10 王宏伟;罗勇;马刚;胡开业;;深水半潜式钻井平台纤维材料系泊方案研究[J];船舶工程;2010年03期

相关会议论文 前10条

1 唐友刚;张素侠;张海燕;张若瑜;赵文斌;;深海平台系泊系统的复杂动力学问题[A];2007年船舶力学学术会议暨《船舶力学》创刊十周年纪念学术会议论文集[C];2007年

2 苏一华;杨建民;肖龙飞;;基于垂向截断和水平截断的深水系泊系统等效设计研究[A];2006年度海洋工程学术会议论文集[C];2006年

3 张素侠;唐友刚;张海燕;张若瑜;;系泊系统松弛-张紧效应引起的动张力研究[A];2007年船舶力学学术会议暨《船舶力学》创刊十周年纪念学术会议论文集[C];2007年

4 袁梦;范菊;缪国平;朱仁传;黄祥鹿;;系泊系统有限元模拟及分析[A];第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会文集[C];2008年

5 张素侠;唐友刚;林维学;曹阳;;水下缆绳松弛-张紧过程的冲击张力实验研究[A];2008年度海洋工程学术会议论文集[C];2008年

6 唐友刚;张若瑜;庄茁;;SPAR平台系泊系统模态分析[A];2008年度海洋工程学术会议论文集[C];2008年

7 李欣;杨建民;肖龙飞;;FPSO软刚臂单点系泊系统动力分析[A];2005年度海洋工程学术会议论文集[C];2005年

8 韩伟;刘汉明;;单点系泊系统研究综述[A];2009年度救捞论文集[C];2009年

9 杜度;张旭;马骋;钱正芳;张纬康;;单点系泊系统的Liapunov-Schmidt约化与奇异性分析[A];第七届全国水动力学学术会议暨第十九届全国水动力学研讨会文集(下册)[C];2005年

10 梁天山;王宇;张亚东;王征;殷婷婷;;海洋平台锚泊方式和缆绳配置研究[A];纪念顾懋祥院士海洋工程学术研讨会论文集[C];2011年

相关重要报纸文章 前1条

1 记者 王孙;中远船务承建世界最大圆筒形海洋平台[N];中国船舶报;2007年

相关博士学位论文 前7条

1 王宏伟;深海系泊系统模型截断技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

2 黄维;合成纤维系缆非线性动力特性及绷紧式系泊系统响应研究[D];天津大学;2012年

3 肖越;系泊系统时域非线性计算分析[D];大连理工大学;2006年

4 李晓平;多体系统动力学建模方法及在水下缆索中的应用研究[D];天津大学;2004年

5 白兴兰;基于惯性耦合的深水钢悬链线立管非线性分析方法研究[D];中国海洋大学;2009年

6 李彬彬;新型深吃水多立柱平台的水动力与运动响应研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

7 王环宇;多孔浮式防波堤的实验研究与数值模拟[D];大连理工大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 单桂敏;新型深水系泊系统疲劳破坏分析[D];天津大学;2010年

2 杨仲;漂浮式潮流电站系泊系统分析[D];哈尔滨工程大学;2013年

3 冷述栋;CALM系泊系统动力响应分析[D];大连理工大学;2013年

4 李梦阳;海上浮式风机平台锚泊系统设计与研究[D];哈尔滨工程大学;2013年

5 齐磊;Spar平台系泊系统特性研究[D];天津大学;2007年

6 郭小天;漂浮式潮流电站弹性系泊系统设计研究[D];哈尔滨工程大学;2013年

7 苏志勇;混合模型试验中截断系泊缆动力特性差异研究[D];上海交通大学;2009年

8 何静;FPSO悬式锚腿系泊系统的锚系设计研究[D];武汉理工大学;2007年

9 邵忠安;沉管管段系泊状态下缆绳受力试验研究[D];大连理工大学;2011年

10 肖志建;拖曳锚运动轨迹预测方法研究[D];天津大学;2008年



本文编号:2495305

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/2495305.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户45963***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com