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深水平台系泊系统冲击载荷计算的应力波方法
| 论文题名： | 深水平台系泊系统冲击载荷计算的应力波方法 |
| 关键词： | 动态张力;应力波;有限变形;粘弹性;平台系泊系统;载荷计算 |
| 摘要： | 深海平台的定位采用缆索系泊，系泊缆在平台浮体带动下发生松弛一张紧运动，导致系缆出现冲击张力，即系缆张力的突然放大。这是导致系缆破坏的重要原因。为了保证深海平台极端海况下的安全，探索平台运动过程缆的冲击张力，研究缆的动力特性，具有重要的理论和工程意义。 本文考虑有限变形的悬垂缆索在松弛一张紧状态时，内部所产生的动态张力。将深海系缆模拟为两端位于同一水平，一端是固定，另一端承受水平简谐激励绳索。考虑缆的阻尼非线性、缆变形的几何非线性和曲率，根据哈密顿原理和变分法建立起对应的二个非线性偏微分运动方程，用应力波方法求解系缆运动的微分方程。编制了求解系缆的二阶偏微分方程计算机程序，计算缆的运动和动态张力。 在四种参数组合情况下的数值结果和相关分析表明：沿着缆长传播有两种类型的应力波，纵向波比横向波波速要高，并且随着它们在缆中的传播，速度会逐渐减弱。最大的动态张力发生在端部及其附近区域，随着激励幅值和频率的增大，动态张力也越来越大。最大的动态张力与质点速度及运动大小有关，但是对于张力影响显著的是质点运动的速度。激励端的动态张力在初始时最大，海底锚固点张力较小，但随着时间的推移，锚固点张力会逐渐增大，锚固点的响应要比激励端滞后一段时间。 |
| 作者： | 李金伦 |
| 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： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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