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原文传递深水系泊缆绳冲击载荷实验研究

论文题名：	深水系泊缆绳冲击载荷实验研究
关键词：	深海平台;深水系泊缆绳;冲击载荷;动张力响应;位移曲线
摘要：	深海平台的系泊系统直接影响到海上生活生产作业的效率和安全。当平台运动时，平台的能量会通过缆绳传向海底，在这个过程中，缆索吸收了大部分能量，特别是当平台运动的幅度较大时，缆绳出现从松弛到张紧的快速变化，引起缆绳内张力的剧增，危及深海平台的生产安全，因此，对深海系泊系统冲击载荷进行实验研究，是十分必要的。　　本文研究缆绳端部运动条件下，所引起的缆绳动张力的变化规律，尤其大幅快速运动情况下，缆绳的冲击张力。提出了合理的实验方案，开发了端部位移激励装置，可实现不同位移和不同频率的激励，采用力传感器和位移传感器，同时测试缆绳的动位移响应和动张力响应。研究冲击载荷发生的条件和不同因素对于缆张力的影响。　　作者取3种不同直径，长度分别为22米至40米的缆绳，端部运动激励幅值为12、16、20厘米，频率分别为1.2至3.0赫兹等，考虑缆绳在水中和空气中两种情况，共进行了116组不同条件下的测试，得到了不同情况下的缆绳的动位移和动张力历程响应曲线。分析了缆长、固有频率、位移激励幅值、位移激励频率等多种因素对于缆绳动张力的影响，并讨论了冲击载荷发生地条件，初步探讨了缆绳发生冲击情况下的判别方法。　　结果表明，缆绳张力随端点激励频率和激励幅值、缆绳直径、缆绳弹性模量的增大而增大，随缆绳长度的增大而减小；缆绳的位移量随着缆绳直径、缆绳弹性模量、激励幅值的增大而增大，随激励频率的增大而减小。　　在对空气实验和水中实验进行对比分析后得出，在历程张力曲线变得陡峭、张力值急剧增大、张力中出现多倍响应频率成分时，是发生冲击载荷的重要特征。
作者：	曹阳
专业：	船舶与海洋结构物设计制造
导师：	唐友刚
授予学位：	硕士
授予学位单位：	天津大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文