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深海平台系泊系统参激-内共振耦合振动分析与控制方法技术方案

技术编号:6036806 阅读:374 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了深海平台系泊系统参激-内共振耦合振动分析与控制方法,它包括以下步骤:(1)对平台和缆绳进行静力分析,确定平台的固有振动特性;(2)将静力分析的计算结果作为动力分析的条件,分析不同波高和波浪频率对平台和系泊耦合系统动力学特性的影响,计算平台的参激-内共振耦合运动幅值随时间的变化;(3)对于发生参激-内共振耦合运动状态,则调整硬仓和软舱的压载系统,改变平台主体的重心位置和浮心位置以调整平台垂荡、纵摇固有频率之比,使平台主体纵摇运动得到抑制。应用本方法对于可能出现的参激-内共振运动失稳情况,改变平台重心和浮心位置,破坏发生参激-内共振的动力学条件,使平台的参激-内共振运动得到控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及深海平台参激-内共振耦合振动分析方法与控制技术,具体涉及深海 平台系泊系统参激-内共振耦合振动分析程序及振动控制技术。
技术介绍
1000米以上的深水海域,采用经典SPAR平台或者桁架式SPAR平台进行石油开采, 而平台系泊系统采用钢缆或者聚酯缆。近年来的国外实验和工程实际结果表明,由于该种 平台结构形式的特点,平台垂荡和纵摇模态成2 1内共振关系,当平台主体垂荡运动幅值 加大时,引起平台纵摇运动失稳进入大幅混沌运动状态,这称之为参激-内共振耦合运动。统计表明,Spar平台的纵荡和横荡固有周期一般在150 350s,纵摇和横摇固有 周期一般在40 80s,垂荡固有周期大约为25 40s,并且垂荡和纵摇之间固有频率满足 2 1的模态内共振关系。当波浪载荷频率接近垂荡固有频率时,激起大幅垂荡共振运动, 当波浪激励幅值超过临界值时,垂荡能量转移到纵摇,导致平台纵摇运动失去稳定性并且 纵摇剧烈,在墨西哥湾作业的Spar平台,其垂荡和纵摇固有频率大约分别为2 1,观察到 了长周期波浪时,平台垂荡和纵摇模态之间的相互作用以及运动失稳后的剧烈运动现象。深海SPAR平台的参激-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.深海平台系泊系统参激-内共振耦合振动分析与控制方法,其特征在于它包括以下步骤:(1)对平台和缆绳进行静力分析,确定平台的固有振动特性;(2)将静力分析的计算结果作为动力分析的条件,分析不同波高和波浪频率对平台和系泊耦合系统动力学特性的影响,计算平台的参激-内共振耦合运动幅值随时间的变化,判断平台是否发生参激-内共振;(3)对于发生参激-内共振耦合运动状态,则调整硬仓和软舱的压载系统,改变平台主体的重心位置和浮心位置以调整平台垂荡、纵摇固有频率之比,使平台主体纵摇运动得到抑制;(4)重复所述的步骤(1)至步骤(3),直至平台运动趋于安全。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:唐友刚沈文君张若瑜
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:12

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