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考虑流固耦合时的海底管道悬跨段非线性动力分析 总被引：6，自引：0，他引：6
通过对管道的涡激振动试验,提出了考虑流固耦合的非线性涡激升力表达式,并用该式进行了海底管线悬跨段非线性动力响应时程分析。对考虑流固耦合与未考虑流固耦合情况下得到的管道动力响应时程进行对比,算例表明:当管外流场流速与管道顺流向振动速度值较接近时,不考虑流固耦合时的计算结果明显小于考虑流固耦合时的计算结果。分析认为,在管外流场流速与管道顺流向振动速度值较接近的情况下,管道的涡激振动计算宜采用非线性涡激力模型。 相似文献
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以由不同直径、杆件方向和长度的圆柱形水下杆件构成的桁架式近海结构物为对象,提出了考虑流固耦合的结构物波浪栽荷和动力响应的数值分析方法:首先逐一计算组成桁架式结构的每一杆件的渡浪力,然后对这些单一杆件的波浪力进行叠加来得到结构物的整体渡浪载荷.同时利用时域分析方法求解结构物的动力响应.算例表明:与考虑流固耦合情况下的平台波浪载荷和动力响应计算结果对比,忽略辅助杆件响应贡献的计算结果与之存在较大差异;不考虑流固耦舍情况下的计算结果在结构物的固有周期附近与之差异较大,在远离固有周期的区间则差剐不大.对平台进行分析时有必要记入辅助杆件的响应贡献.并且考虑流固耦合的影响. 相似文献
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通过数值模拟的方法研究Spar平台两自由度涡激运动,建立考虑流固耦合时Spar平台涡激运动时域数值模型,采用Matlab软件编程计算了Spar平台在不同流速下的两自由度涡激运动响应,并比较了Spar平台涡激运动时非线性阻尼对于结构的影响。通过对数值模型模拟结果的比较发现,非线性阻尼能降低Spar平台两向涡激运动响应的计算结果,尤其是当平台发生共振时,这个影响更为显著。 相似文献
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为了探究钻井支持平台及生产平台组成的复杂多浮体耦合系统在近距离靠泊状态下的相对运动情况,基于多浮体三维势流理论及时域耦合分析方法,计算了半潜式钻井支持平台和张力腿(TLP)生产平台耦合系统在三种不同环境方向,即迎浪、斜浪、横浪下两平台的相对运动和平台间连接栈桥的运动响应,为平台运动分析和栈桥设计提供指导。并将计算结果与水池模型试验结果进行对比,验证了数值方法的可靠性。为进一步了解多浮体间耦合水动力的影响,计算了该近距离靠泊系统在不考虑浮体间水动力相互干扰下的运动响应。研究表明除在横浪作用外,其他环境条件下的多浮体水动力干扰作用明显,对浮体运动响应的影响不可忽略,且有效波高在小范围内变化时,平台间的相对运动幅值基本与其呈线性关系。 相似文献
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为了解决四种典型结构型式的张力腿平台在中国南海荔湾气田极端海况条件下的选型问题,采用新的相似原则以保证平台的设计拥有相同的相似条件。这些相似条件确保了四种平台具有相似的水动力性能和系泊性能。考虑平台和系泊系统包括顶张紧式立管(TTRs)、钢悬链式立管(SCRs)及筋腱之间的耦合效应,运用动态时域耦合分析方法计算得到平台的动力响应,并通过对比不同结构型式的平台在作业、极限及生存工况下的运动响应以得到最优水动力性能平台。文中还分别对四种张力腿平台的动态响应、筋腱受力、气隙分析和动晕环境条件进行对比分析,分析结果为实际工程提供参考。 相似文献
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地震与波浪联合作用下海洋平台动力特性分析 总被引：1，自引：0，他引：1
主要针对地震与波浪联合作用下空间导管架式海洋平台结构的动力响应特性进行研究。以春晓平台结构为例,利用ANSYS程序进行了动力响应的数值计算,分析中考虑了地震设防烈度、风浪条件及场地土类型等因素对结构响应的影响,并与地震单独作用下的结构响应进行了对比。分析结果表明,抗震设防烈度较低、中等及较大风浪条件下对海洋平台结构进行抗震分析时有必要考虑地震与波浪的联合作用。 相似文献
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海洋平台结构动力响应优化设计与灵敏度分析 总被引：5，自引：1，他引：5
研究了海洋平台结构动力响应优化设计以结构动力响应的灵敏度计算方法。给出了结构稳态频率响应和瞬态时程响应的灵敏度分析算法，并通过数值试验讨论了瞬态响应灵敏度分析算法的精度和差分法中变量摄动量的影响。在JIFEX软件中实现了结构动力响应灵敏度计算，建立海洋平台结构优化模型和求解方法。数值算例表明了本文方法和程序的有效性。 相似文献
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Ju Myung KIM Dong Hyawn KIM Gyu Won LEE 《中国海洋工程》2006,20(2):259-268
1.IntroductionAmong various control devices,Tuned Mass Damper(TMD)has been mostfrequently usedtothecontrol of structural vibration induced by oscillating loads such as earthquakes,winds,and waves.This is due to the fact that it operates without external e… 相似文献
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单点系泊海洋导管架平台结构体系可靠性分析 总被引：3，自引：1，他引：3
采用非线性逐步倒塌分析方法，考虑桩-土-结构的非线性相互作用，研究了单点系泊海洋导管架平台在极端荷载作用下的承载能力计算模型，在此基础上结合蒙特卡洛随机抽样法，提出了单点系泊海洋导管架平台结构体系可靠度计算方法。最后对工程实例BZ28-1SPM单点系?白海洋导管架平台结构在20年设计基准期和50年重现期进行了体系可靠性分析：研究结果表明：用50年重现期的环境荷载参数来进行BZ28-1SPM单点系泊海洋导管架平台结构的设计是合理的；在环境荷载中起主导作用的是由波浪引起的系泊力；在海洋平台结构的设计及对已服役平台结构的评估中运用体系可靠度理论，可以为海洋平台结构的设计、维护和评估提供理论依据。 相似文献
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The dynamic response of offshore platforms is more serious in hostile sea environment than inshallow sea.In this paper,a hybrid solution combined with analytical and numerical method is proposedto compute the stochastic response of fixed offshore platforms to random waves,considering wave-struc-ture interaction and non-linear drag force.The simulation program includes two steps:the first step is theeigenanalysis aspects associated the structure and the second step is response estimation based on spectralequations.The eigenanalysis could be done through conventional finite element method conveniently andits natural frequency and mode shapes obtained.In the second part of the process,the solution of theoffshore structural response is obtained by iteration of a series of coupled spectral equations.Consideringthe third-order term in the drag force,the evaluation of the three-fold convolution should be demanded fornonlinear stochastic response analysis.To demonstrate this method,a numerical analysis is carrie 相似文献
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极端荷载作用下海洋导管架平台体系可靠度分析 总被引：4，自引：1，他引：4
采用非线性倒塌分析方法，考虑桩－土－结构的非线性相互作用，研究了导管架平台在极端荷载作用下承载能力的计算模型，分析了平台结构体系在极端荷载作用下的全倒塌全过程，在此基础上，结合蒙特卡洛法，提出了海洋导管架平台结构的体系可靠度计算方法。最后对工程实例－涠11－4C海洋平台的结构进行了体系可靠性分析，并对比分析了不同的荷载效应计算公式对计算经的影响，研究表明计算经满足工程设计要求，便于工程应用。 相似文献
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The present study introduces a design wave method for estimating the extreme horizontal slow-drift motion of moored floating offshore platforms under extreme conditions. Here, the design wave refers to an irregular incident wave of short duration that induces the extreme response of the desired return period. The present method is composed of the following four steps: linearization of the dynamic system, probabilistic analysis of the second-order Volterra series, generation of the irregular design waves, and the fully-coupled nonlinear simulations. For generating the design waves, two different conditioning methods are presented and compared: the conditioning of the extreme response amplitude and the conditioning of the most likely extreme response profile. The procedure was applied to a deep-water semi-submersible, and the results appeared to be promising compared to the full-length nonlinear simulations. 相似文献
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Bang-Fuh Chen 《Ocean Engineering》1998,25(8):639-656
The two-dimensional finite-difference scheme has been extended to three dimensions to solve nonlinear hydrodynamic pressures and structural responses of a deformable, vertical and circular surface-piercing offshore cylinder during earthquakes. A complete three-dimensional analysis has been made with both the three-dimensional equations of motion and the simultaneous action of three components of ground acceleration included in the analysis. Not only the magnitude but also the direction of the acting ground motion can be varied with time. The dynamic response of a cylinder is approximated by the displacements in the fundamental modes of vibration. A comparison of the dynamic displacement of the cylinder with and without surrounding sea water has been made. The flexibility of the offshore cylinder can significantly increase the hydrodynamic pressures acting on cylinder faces, that is, the fluid-structure interaction is necessary in offshore cylinder analysis. Although the hydrodynamic pressure induced by the vertical ground acceleration of the El Centro 1979 earthquake is significant, the calculated structural dynamic response of a cylinder is very small and the corresponding resultant hydrodynamic force is almost nil. The hydrodynamic force induced by two-horizontal ground acceleration is about the same as that by three simultaneous components of ground acceleration. For a solid and stubbier circular cylinder, the vertical component of ground acceleration may be neglected. 相似文献
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针对海上风电整机系统，建立了一体化流固耦合分析方法。在模拟过程中，采用浸入边界法解决风机叶片旋转引起的静动干涉问题，利用改进的守恒式 level set（简称 ICLS）方法捕捉海浪自由面，并使用交错迭代法求解流固耦合方程。通过构建 “风机—塔架—基础”一体化流固耦合数值模拟方法，能够在一次仿真计算中实现海上风电整机系统的全过程数值模拟，准确求解多荷载耦合作用下“风机—塔架—基础”的整体结构动力响应。以某单桩式海上风电工程为例，验证了本方法能够实现对海上风电整体系统的一体化分析。 相似文献
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Cao Guoao Shen Yilei
Dr.Professor Tongji University Shanghai
Shanghai College of Architectural Municipal Engineering Shanghai 《中国海洋工程》1991,(1)
In this paper, the responses of the interaction system of R.C. gravity single-leg platform to seismic excitation are mainly analysed. A set of nonlinear equations for the interaction system are established by using the wave, one is the soil-structure interaction and the other is the fluid-structure interaction. The seismic response of the interaction system is analysed for the influence of the asymmetric structure, fluid action, etc. with the input of seismic SH waves in any direction. The numerical results are given for a simple example. 相似文献
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深海极端波浪环境为浮式海洋平台作业时最为关键的海洋动力环境之一。在其作用下,深海浮式平台的运动、气隙以及结构响应等均为近年来的研究热点。然而,在深海环境中,入射波浪环境往往通过X波段雷达进行测量,仅能获得波浪的短时统计值,极大限制了实海域浮动平台动力响应的研究。目前,尚无成熟的方法能够对海洋浮式平台所处海域的入射波时序进行实时测量。针对深远海半潜式平台的波浪时序随船测量问题,结合平台气隙响应与运动响应数据建立基于深层神经网络的波浪非线性解耦模型,准确估计辐射、绕射波浪以及其非线性成分对时序波浪场的影响。研究显示,基于深度神经网络的波浪时序测量技术可以实现从气隙响应到入射波信息的反推,利用该方法计算得到的波浪时序具有较高的精度。 相似文献