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《fpso單錨搖臂系泊系統(tǒng)的非線性動力特性研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中文摘要實驗和研究工作表明,F(xiàn)PSO系泊系統(tǒng)恢復(fù)剛度為分段線性特性。油輪在實際使用中會遭遇各種波浪頻率的波浪作用,導(dǎo)致油輪的運動的狀態(tài)發(fā)生突變,引起系泊載荷發(fā)生瞬時大幅的增加,從而導(dǎo)致系泊索被破壞行為的發(fā)生。本文考慮FPSO單點系洎系統(tǒng)分段線性特性建立控制方程,研究系統(tǒng)的固有動力學(xué)特性及波浪作用下的運動響應(yīng),揭示系泊系統(tǒng)運動的動力特性,為FPSO系泊系統(tǒng)的系泊載荷的確定奠定理論基礎(chǔ)。本文綜述了FPSO系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀、系統(tǒng)組成及研究進展。利用經(jīng)驗公式求得波浪載荷幅值,采用ALP公司的SYS系統(tǒng)為模型原型,通過實驗得到單點系泊系統(tǒng)的恢復(fù)力與位移關(guān)系曲線,并將實驗曲線分段線
2、性化,得到分段恢復(fù)剮度毛=18t鋤,k=33.8t/m??紤]分段恢復(fù)剛度及油輪縱蕩,建立單點系泊系統(tǒng)的運動方程。分析了單點系泊一25萬噸油輪系統(tǒng)的固有運動特性,得到系統(tǒng)的運動周期為529.96s;考慮不同的波浪參數(shù),計算了系泊油輪的縱蕩運動響應(yīng)并進行了穩(wěn)定性分析,得到了不同分段恢復(fù)剛度比的無阻尼幅頻響應(yīng)曲線及有阻尼幅頻響應(yīng)曲線。計算分析表明,當(dāng)恢復(fù)剛度最=k,時,分段線性系泊系統(tǒng)的運動特性與為線性結(jié)構(gòu)系統(tǒng)相同;當(dāng)系泊系統(tǒng)兩段恢復(fù)剛度的比值減小時,系泊系統(tǒng)油輪縱蕩運動的幅值出現(xiàn)跳躍現(xiàn)象,在隨機波浪作用下,系泊油輪的運動可能從小幅運動突變到大幅運動,系泊結(jié)構(gòu)因此受到?jīng)_擊載
3、荷。波浪頻率與系統(tǒng)固有頻率比Q=1時,系統(tǒng)產(chǎn)生主共振響應(yīng);當(dāng)Q=3時,系泊系統(tǒng)產(chǎn)生1/2亞諧共振響應(yīng);當(dāng)Q:4時,系泊系統(tǒng)產(chǎn)生1/3亞諧共振響應(yīng):當(dāng)n=5時,系統(tǒng)產(chǎn)生1/4亞諧共振響應(yīng)。這表明在高海情下的系泊系統(tǒng)會出現(xiàn)亞諧共振。關(guān)鍵詞:單錨搖臂系泊系統(tǒng)縱蕩運動分段線性平均法亞諧共振ABSTRACTManyexperimentsandresearchworkindicatethattherestorestiffnessofFPSOmooringsystemispiece—wiselinearity.Inactualuseprocess,oiltankersCanenco
4、unterwavesofdifferentfrequencieswhichinducesuddenchangesofmotionconditionandinstantaneousincreaseofmooringload,thusthemooringlinesmaybedestroyed.Thisarticlesetsupthecontrollingequationconsideringthepiece-wiselinearityoftheFPSOsinglepointsystem,studiestheinherentdynamiccharacteristicsand
5、revealsdynamicbehaviorsofmooringsystemmotionindifferentwaves,whichlaysthetheoryfoundationforthedeterminingmooringloadsofFPSO.Thedevelopmentstateatpresent,systemconstitutionandstudyprogressforFPSOsystemaresummarizedinthisthesis.Theamplitudeofthewaveiscalculatedbyexperienceformula,usingSY
6、SsystemofALPCompanyasamodel,therestoreforceanddisplacementrelationcurveofSPMisgainedbyexperiment,andtheexperimentcurveispiece—wiselinearity,thetwopiecesofrestorestiffnessarerespectively島=18tlm,如=33.8t/m.ThedoublelinearmathanalysismodelandkineticequationofSPMissetupbyconsideringthesurgeo
7、ftanker.TheperiodoftheFPSOsystemis529.96sthroughanalysisofnaturalmotionforSPM--250000ttankersystem,Thedynamicresponsesoftanker’Ssurgeandsteadyanalysisarecarriedoutthroughconsideringdifferentwavesparameters,andthenodampamplitude-frequencyresponsecurvesanddampamplitude-frequencyr