共查询到20条相似文献，搜索用时 557 毫秒
1.
采用集中质量法研究了绷紧式系泊系统中系缆由于松弛-张紧过程产生的冲击张力。建立系泊缆绳离散的集中质量模型,对其独立单元进行受力分析并建立了单元的运动方程。给定缆绳上端点简谐激励,通过Ansys中的Aqwa模块,分析了缆绳的运动响应;针对缆绳运动响应过程中的三种状态进行了模拟计算,探讨了冲击张力产生的条件;研究了缆绳初始预张力、上端点激励幅值和频率、拖曳力系数、弹性模量以及单位长度质量对动态张力的影响。研究结果表明:这些影响因素不仅会影响缆绳动态张力的大小,也会对缆绳中的冲击张力产生一定的影响。 相似文献
2.
拖曳式多参数剖面测量系统水动力与控制性能研究述评 总被引：12，自引：1，他引：11
综述了拖曳式多参数剖面测量系统水动力学研究的最新进展。对拖曳缆绳、拖曳体以及将两者耦合起来所构成的整个系统水动力及控制理论进行述评,分析了各种理论的优缺点从中简要地描述了拖曳式多参数剖面测量系统水动力研究的发展概要。 相似文献
3.
在循环载荷作用下,合成纤维系缆的应力应变关系表现出明显的非线性特性,直接影响系泊缆绳的动力响应。如何针对其在循环载荷作用下的应力应变关系进行准确的定量描述是有关绷紧式系泊系统设计的关键问题。国内外研究者之前的研究不能反映缆绳的载荷历史、蠕变特性以及刚度变化过程,因此提出一个粘弹性粘塑性模型来描述合成纤维系缆的应力应变关系。本模型能够反映合成纤维缆绳的时间变化特性以及在整个加载—卸载过程中的刚度变化。此外,提出了明确的参数确定方法及步骤,基于简单的蠕变实验可以确定模型的各个参数。将两种载荷条件下聚酯缆绳的实验结果与模型结果进行对比,二者吻合较好,证明了模型的有效性和可靠性。本研究对于绷紧式系泊系统的研发和工程应用具有重要意义。 相似文献
4.
系泊系统设计和分析是深海油气开发平台的关键问题,对于采用合成纤维系缆的绷紧式系泊系统,由于材料属性和安装、使用等因素可能造成缆绳不同程度的损伤,因此有必要研究损伤缆在复杂海况下的非线性动力特性尤其是动刚度演变规律。采用合成纤维系缆循环加载实验系统,对6 mm和8 mm的聚酯(polyester)缆绳试样进行实验研究。引入损伤度指标衡量缆绳的损伤程度,通过剪切股纱减小缆绳的有效承载面积以制造损伤,分别考察了损伤度、平均载荷、应变幅值和循环周次对缆绳动刚度的影响。通过量纲分析得到损伤缆动刚度相似准则,在此基础上分析实验数据获得考虑各主要影响因素的动刚度演变经验公式。这些工作为今后更为复杂的全尺寸损伤缆绳的动刚度研究奠定了基础。 相似文献
5.
深水系泊高强聚乙烯缆绳的蠕变及破断实验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
相对于同一破断强度的聚酯(polyester)缆绳,高强聚乙烯(HMPE)缆绳具有更高的刚度、更小的自重和直径、更易运输和安装的优点,因此高强聚乙烯缆绳被引入到系泊系统以替代聚酯缆绳。然而高强聚乙烯缆绳又存在易发生蠕变甚至蠕变破断的不利因素,研究其蠕变和蠕变破断的力学特性就显得尤为迫切。首先设计了合成纤维缆绳实验系统,对HMPE子股缆绳开展了系统的蠕变和蠕变破断实验。基于实验数据,分析了HMPE子缆的蠕变和蠕变破断特性;通过调研HMPE试样的蠕变实验数据,提出了HMPE考虑温度和载荷影响的HMPE纱线蠕变率经验公式,采用该经验公式并结合已有的缆绳比尺换算关系,可以推算出HMPE缆绳的蠕变率;此外,基于所获得的蠕变破断实验数据,提出了HMPE缆绳在定常载荷下的蠕变寿命经验公式。这些成果对HMPE缆绳应用于深水绷紧式系泊系统具有重要意义。 相似文献
6.
TLP平台张力腿安装方法有竖直安装和水平安装。以一TLP平台张力腿为例,基于张力腿水平湿拖安装方法,采用OrcaFlex软件建立扶正分析模型,数值模拟了张力腿现场扶正过程,研究分析了张力腿在不同海洋环境和吊机缆绳释放速度等参数下的动力响应,并在此基础上进行了集束扶正分析,根据安装接受标准确定了合适的扶正作业天气窗口。模拟分析结果表明:在扶正过程中,浪向/流向、波高、流速对张力腿应力影响显著;吊机缆绳张力对浪向/流向、流速敏感;吊机缆绳释放速度对张力腿应力和吊机缆绳张力影响微弱。 相似文献
7.
水下拖曳航行器是被广泛应用的水下监测平台。为掌握水下拖曳航行器的水动力及其拖揽姿态，文章通过CFD仿真分析计算其零攻角下的阻力系数，并通过多刚体-球铰模型建立其运动数学模型，分析不同航速下拖曳系统的总拉力、拖缆长度和航行器位置等的参数变化。研究结果表明：随着船舶航速的变化，拖曳系统各项参数变化的差别很大；在200 m深度时，6 kn航速相比4 kn航速的总拉力增加73%，而所需的拖缆长度仅增加1%。该数学模型可对不同航速下的水下拖曳系统的总拉力和拖缆姿态等做出预测，为拖曳系统设计提供技术支撑。 相似文献
8.
水下拖缆物理参数不均匀会影响拖缆的动力特性,研究非均匀拖缆的参数变化对拖缆动力特性的影响有一定的工程实际意义。建立了拖曳系统运动的三维数学模型,推导出了水下非均匀拖缆的稳态运动控制方程,在首尾两端加上相应的定解条件,直接求得或使用嵌套二分法求得非均匀拖缆在端点的初始值,进而求解稳态动力学方程。借助文献中的拖缆—海底拖车系统算例,通过计算结果的对比,验证了数学模型及计算方法的正确性。通过四阶龙格库塔法进行数值仿真计算,得到了稳态解,分析了非均匀拖缆自身物理参数变化对缆绳系统稳态运动的影响。结果表明,非均匀拖缆的切向阻力系数、法向阻力系数、直径和密度变化会影响稳态缆形和张力分布,影响的程度各不相同。最后给出了两个尾拖船系统非均匀拖缆的稳态运动算例。 相似文献
9.
以浅水单点系泊装置水下软钢臂维修解脱为背景,研究在拖轮限位状态下FPSO运动与限位缆绳张力。计算在不同水深及浪向条件下,FPSO的二阶传递函数(QTF);分别应用Newman近似方法、全QTF法以及使用部分QTF值的方法,计算FPSO时域低频波浪载荷,并对其限位响应进行对比;计算不同长度时的限位缆绳张力响应,分析限位缆绳长度及FPSO波频运动对缆绳张力的影响。分析表明:Newman近似的适用性,应根据FPSO的QTF与海浪谱能量集中范围综合判断;为减少QTF计算量,可根据FPSO低频运动固有频率,确定频率间隔△ω的计算上限,采用部分QTF值计算低频波浪载荷,其响应预报结果与全QTF法接近;若FPSO的RAO能够避开海浪谱能量集中的频率范围,则在限位分析中可忽略FPSO波频运动的影响。 相似文献
10.
通过对网箱框架、网衣在风、浪、流作用下的受力分析 ,建立网箱锚泊系统缆绳受力计算的数学模型。以国家十五“86 3”计划课题—“深海抗风浪网箱的研制”所设计的网箱为例 ,选定山东荣成市寻山海域 1 0年一遇的灾害海况为设计计算条件 ,根据 Morison公式 ,采用 Goodman- L ance方法求得单个网箱的锚泊力为 6 5 .6 7k N。在此基础上对网箱的锚泊系统进行设计 ,确定了锚泊系统每只锚重 2 5 0 kg,锚链重为 1 5 0 kg,缆绳长度为 33m。 相似文献
11.
Chen Shaohua Sun Mingguang This study is financially supported by National Science Foundation of China Postgraduate Zhongshan University Guangzhou Professor Zhongshan University Guangzhou 《中国海洋工程》1993,(4)
- In this paper, a six-order nonlinear dynamic model with three degrees of freedom is presented for the study of the "fishtail" motion of a Single Point Mooring System. The effect of parameter variations on the equilibrium state of the system is analized. In order to study the stability of the equilibrium state, the mooring-line length / is chosen as a bifurcation parameter, so that all eigenvalues of the Jacobian matrix under different parameters can be worked out, and then the Hopf-bifurcation point can be found . Finally, the Hopf-bifurcation periodic solution of the system is computed. 相似文献
12.
Nonlinear Dynamics and Bifurcations of a Supercavitating Vehicle 总被引：1，自引：0，他引：1
In this effort, a numerical study of the bifurcation behavior of a supercavitating vehicle is conducted. The vehicle model is nonsmooth; this is a result of the planing force acting on the vehicle. With a focus on dive-plane dynamics, bifurcations with respect to a quasi-static variation of the cavitation number are studied. The system is found to exhibit rich and complex nonlinear dynamics including nonsmooth bifurcations such as the grazing bifurcation; smooth bifurcations such as Hopf bifurcations, cyclic fold bifurcations, and period-doubling bifurcations; and aperiodic behaviors such as transient chaotic motions and chaotic crises. The tailslap phenomenon of the supercavitating vehicle is identified as the consequence of a Hopf bifurcation followed by a grazing event. It is shown that the occurrences of these bifurcations can be delayed or triggered earlier by using dynamic linear feedback control laws employing washout filters. 相似文献
13.
海洋生态系统动力学模型的可预测性是模型应用的重要限制因子之一,而模型稳定性则是模型可预测性的前提。本文提出了一个基于降维理论的方法,用于研究质量守恒的营养盐-浮游植物-浮游动物-碎屑(NPZD)这类海洋生态系统动力学模型的稳定性和Hopf分岔。研究结果显示,NPZD模型的非奇异平衡点是稳定的,而当模型参数在临界值附近变动时可能会发生Hopf分岔。同时,本文采用数值模拟的方法对该理论分析结果进行了实例验证。本文提出的基于降维理论的方法能够从理论上有效分析质量守恒系统的稳定性问题和Hopf分岔。 相似文献
14.
Conceptual box models of the interhemispheric thermohaline circulation are studied with respect to bifurcations. Freshwater fluxes are the main control parameters of the system: they determine the stable states and transitions between stable states of the large-scale thermohaline circulation. In this study of interhemispheric box models both numerical and analytical methods are used to investigate transition mechanisms of the thermohaline circulation. The box model examined first is an interhemispheric four-box model. It is shown that the two bifurcations where the present THC can become unstable, the saddle-node and the Hopf bifurcation, depend in a different way on hemispheric freshwater fluxes. A reduction of the model variables leads to the conclusion that two fixed freshwater fluxes between three surface boxes are the model feature responsible for the bifurcation behaviour found. The significance of the Hopf bifurcation for the stability of the thermohaline circulation is discussed. 相似文献
15.
The nonlinear dynamic analysis of a multipoint slack moored buoy is performed under the action of first and second order wave forces. The nonlinearity of the system is caused by the geometric nonlinearity of the mooring lines. The resulting nonlinear equation of motion is solved by an incremental time marching scheme. The nonlinear responses of the system are analysed to investigate different kinds of dynamic instability phenomena that may arise due to the nonlinearity of the system. As an illustrative example, a hollow cylindrical buoy anchored to the sea bed by means of six slack mooring lines is considered. The responses of the system are obtained and analysed for three regular waves namely, 5 m/5 s, 12 m/10 s and 18 m/15 s. The results of the study show that different kinds of instability phenomena like nT subharmonic oscillations, symmetry breaking bifurcation and aperiodic responses may occur in slack mooring systems. Further, a second order wave force may considerably influence the dynamic stability of such systems. 相似文献
16.
从提高锚泊系统收放时效性入手,提出了一种半潜式钻井平台复合式锚泊系统组分配比优化设计方法,旨在尽可能降低复合式锚泊系统的钢链配比长度,提高收放效率。结合锚泊系统设计参数,制定优化设计准则,建立优化分析流程,采用ANSYS-AQWA建立锚泊定位半潜式平台水动力分析模型,获得平台运动参数和锚链动力参数,对平台漂移量、锚链最小安全系数、走锚临界张力、锚链最小卧底长度和起锚力进行无量纲指标分析,并综合考虑张力倾角与预张力对优化结果的影响,获得复合式锚泊系统钢链与钢缆的最优配比关系,确定最优钢链长度为395 m,较原钢链长度缩短225 m,钢链收放时间降低36%,进一步提高锚泊系统收放时效性,并降低平台可变荷载。 相似文献
17.
Analytical expressions of the bifurcation boundaries for symmetric spread mooring systems 总被引：4，自引：0，他引：4
For a general symmetric Spread Mooring System .(SMS), the five necessary and sufficient conditions for stability are derived analytically. It is shown that only two conditions are dominant in symmetric ship moorings. The equations derived in this paper provide analytical means for determining static and dynamic loss of stability, as well as elementary singularities and roots to chaos, of symmetric SMS configurations, such as those recommended by the American Petroleum Institute. Thus, first it becomes easy to identify the morphogenesis occurring when a bifurcation boundary is crossed; and second, it is possible to determine the dependence of a symmetric SMS on any design parameter—such as mooring line length, orientation, pretension, etc. Theoretical results are verified by comparison to numerical results generated with nonlinear dynamics and codimension one and two bifurcation theory. The mathematical model of the SMS consists of the nonlinear third order manoeuvring equations without memory of the horizontal plane slow motion dynamics—surge, sway, and yaw—of a vessel moored to several terminals. Mooring lines are modeled as synthetic nylon ropes, chains, or steel cables. External excitation consists of time independent current, wind, and mean wave drift forces. 相似文献
18.
19.
20.
系泊系统是半潜式支持平台抵抗恶劣海洋环境作用、限制平台偏移、实现海上定位的重要设备，辐射状多点系泊是常用的布置方式。针对该平台系泊系统开展了设计方法和分析流程研究，阐述了系泊系统配置设计，包括系泊缆的数量、抛出长度、单根系泊缆的刚度、直径、破断负荷、定位锚的型式、最大抓力等；系泊系统的布置设计，包括系泊缆之间的水平夹角、系泊绞车、导缆器、定位锚的位置等；同时归纳风载荷、流载荷以及波浪慢漂载荷的常用估算方法；总结适用于该类平台系泊系统设计的规范要求。将上述方法和流程应用于某型半潜式支持平台系泊系统的开发和设计，采用系泊定位分析程序MIMOSA对该系统的定位能力进行分析，研究了系泊缆形状、夹角等参数随张力的变化特征，同时系泊缆按照船级社的规范要求进行衡准，反复调整和优化系泊系统的配置和布置方式，直至系泊系统满足要求，最终设计出较合适的系泊系统。相关方法、流程和结论为实际工程项目提供重要的设计思路。 相似文献