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原文传递浮式平台系泊动张力耦合分析

论文题名：	浮式平台系泊动张力耦合分析
关键词：	系泊系统;弹性杆;分析计算程序;耦合效应;系泊线;运动特性
摘要：	系泊系统是保证海洋工程设施系统结构中的重要组成部分,是支撑浮体抵抗风、波浪和流的重要手段之一。基于弹性杆原理建立的系泊线的计算模型可以模拟系泊线在三维空间中的任意几何形态,是研究系泊线运动特性的有效计算模型之一。系泊系统和浮式结构物之间的相互影响作用即耦合效应也是设计平台和系泊系统的重要因素之一。　　本文首先对浮体.系泊系统进行准动态时域耦合分析,运用基于该方法的软件对Spar平台的运动特性及其系泊系统进行计算研究。然后运用弹性杆理论对系泊线进行深入研究,通过分析弹性杆微元弧段的平衡推导出弹性杆微元的平衡方程,将得到的离散形式的系泊线静力和动力分析的运动方程分别使用牛顿迭代法和亚当斯-莫尔顿法对方程进行数值求解,同时使用线性弹簧模拟平坦海底,研究系泊线与海底接触问题。其次分析了浮体在流体中的六个自由度下的运动特性,推导出运动方程,并在时域下进行数值求解。在分析了浮体和系泊线的运动特性后深入研究了浮体和系泊线的耦合效应,使用弹簧和阻尼器模拟系泊线和浮体之间的连接,并运用相同的数值方法,使浮体和系泊系统的运动响应在时域内进行同步求解。　　本文在推导出矩阵形式的系泊线运动微分方程的刚度矩阵后,运用Fortran语言编制系泊线静力分析和动力分析计算程序,运用耦合分析软件HARP对浮体-系泊系统进行基于有限元法的全耦合分析,并与基于准动态分析的锚泊系统软件Ariane7的计算结果作比较,证明了考虑浮体和系泊系统之间耦合效应的重要性,并得到了两种耦合分析方法的适用范围。
作者：	付爽
专业：	船舶与海洋结构物设计制造
导师：	秦洪德
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文