摘要: |
深水铰接塔平台作为一种新型的平台可以应用于单点系泊、装载终端、控制塔、海底安装和早期生产设备等油气各生产环节,是未来油气资源的重要设备。由于铰接塔平台顺应与环境载荷,因此对铰接塔平台进行结构的动力响应是十分必要的。
本文主要是研究铰接塔平台的动力响应分析,采用两种方法进行分析研究,根据铰接塔的结构特征,将平台顶部工作单元简化为集中质量,塔柱和浮力仓简化为均匀直杆,平台简化为顶部有集中质量的钟摆模型,平台的恢复力矩由浮箱提供,建立铰接塔平台运动分析模型。
先应用数值模拟方法进行研究,将平台视为单自由度系统,根据平台的受力情况,计算出平台所受的底部的摩擦力,浮力,再考虑海流和波浪对平台的作用,应用Morison公式计算铰接塔平台瞬时位置所受到的流体力,依据拉格朗日原理建立了铰接塔平台的运动方程。采用数值模拟的方法进行分析,计算出铰接塔平台在不受波浪力时的响应,得出各阻尼对平台响应的影响,计算只受到波或流作用及波流联合等情况下的响应,并且讨论海流方向等因素对平台系统运动响应的影响。
再利用有限元方法进行研究,首先利用ABAQUS进行建模,对模型进行加载考察其动力响应,根据文献,取5种波的情况和2种流的情况,及3种波流联合作用的情况,从受只受波或流和受到波流联合作用等几个方面去讨论其响应情况,将结果进行对比分析,并且与数值模拟的方法得出的结果进行了比较。 |