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《fpso單錨搖臂系泊系統(tǒng)的非線性動(dòng)力特性研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)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(shí)驗(yàn)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(shí)際使用中會(huì)遭遇各種波浪頻率的波浪作用,導(dǎo)致油輪的運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)發(fā)生突變,引起系泊載荷發(fā)生瞬時(shí)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(diǎn)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(dòng)力學(xué)特性及波浪作用下的運(yùn)動(dòng)響應(yīng),揭示系泊系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)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(jìn)展。利用經(jīng)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)得到單點(diǎn)系泊系統(tǒng)的恢復(fù)力與位移關(guān)系曲線,并將實(shí)驗(yàn)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(diǎn)系泊系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程。分析了單點(diǎn)系泊一25萬噸油輪系統(tǒng)的固有運(yùn)動(dòng)特性,得到系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)周期為529.96s;考慮不同的波浪參數(shù),計(jì)算了系泊油輪的縱蕩運(yùn)動(dòng)響應(yīng)并進(jìn)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(jì)算分析表明,當(dāng)恢復(fù)剛度最=k,時(shí),分段線性系泊系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)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(shí),系泊系統(tǒng)油輪縱蕩運(yùn)動(dòng)的幅值出現(xiàn)跳躍現(xiàn)象,在隨機(jī)波浪作用下,系泊油輪的運(yùn)動(dòng)可能從小幅運(yùn)動(dòng)突變到大幅運(yùn)動(dòng),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(shí),系統(tǒng)產(chǎn)生主共振響應(yīng);當(dāng)Q=3時(shí),系泊系統(tǒng)產(chǎn)生1/2亞諧共振響應(yīng);當(dāng)Q:4時(shí),系泊系統(tǒng)產(chǎn)生1/3亞諧共振響應(yīng):當(dāng)n=5時(shí),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(huì)出現(xiàn)亞諧共振。關(guān)鍵詞:?jiǎn)五^搖臂系泊系統(tǒng)縱蕩運(yùn)動(dòng)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