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《哈尔滨工程大学》 2005年
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张力腿平台的波频耦合动力响应分析

刘日明  
【摘要】:运动性能的优劣直接影响着张力腿平台的设计形式以及结构用钢量等等,进而影响着平台的经济效益,是张力腿平台设计的关键所在。张力腿平台的运动响应可以分为波频、低频和高频三个范围,在这三个范围的响应中,系索对平台运动的耦合都是非常重要的。本文从简单的波频运动响应入手,对建立一套进行平台和系索耦合动力分析的方法进行了研究。 首先根据三维势流理论,给出了求解无航速浮体三维非定常扰动势的定解条件,并采用分布源汇的常值面元法进行求解,计算了浮体的入射波力、绕射波力以及附加质量和阻尼系数。给出了静恢复力系数、大尺度构件粘性曳力系数的计算方法,并采用作功相等原理对曳力项进行了线性化,从而确定了平台波频运动响应的波浪载荷。 其次,对张力腿系索进行受力分析,建立了系索质点的运动方程。将系索离散成三维弹性梁单元,通过在整个单元长度上应用Galerkin积分建立了系索运动有限元模型的求解方程,并给出了各部分的物理意义。对于微幅运动,将方程线性化,建立了在频域范围内求解的方程。 最后,根据平台和系索连接点的运动和受力协调,给出了简化为弹簧和三维梁单元模型的系索耦合刚度计算公式,建立了平台和系索的耦合运动方程,并进行了求解。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:U661

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 张帆;杨建民;李润培;;新型多柱桁架式Spar平台水动力性能研究[J];海洋工程;2007年02期
【参考文献】
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2 王如森;三维自由面Green函数及其导数(频域-无限水深)的数值逼近[J];水动力学研究与进展A辑;1992年03期
3 李润培,谢永和,舒志;深海平台技术的研究现状与发展趋势[J];中国海洋平台;2003年03期
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 张帆,杨建民,李润培;Spar平台的发展趋势及其关键技术[J];中国海洋平台;2005年02期
【二级引证文献】
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2 游源;薛鸿祥;唐文勇;张圣坤;;新型多柱桁架式Spar平台疲劳寿命分析[J];海洋工程;2008年03期
3 刘利琴;唐友刚;王文杰;;Spar平台垂荡-纵摇耦合运动失稳机理[J];海洋工程;2009年02期
4 郝黎晶;张世联;王佳颖;;C-T Spar平台主体结构总强度初步分析[J];中国海洋平台;2008年03期
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1 游源;CT-Spar平台疲劳寿命分析及其锚链系泊系统设计[D];上海交通大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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2 滕斌,李玉成;波流共同作用下水平杆件上的力谱[J];海洋学报(中文版);1988年05期
3 滕斌,李玉成;拖曳力的线性化及力谱误差[J];水动力学研究与进展A辑;1989年02期
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5 国家863计划“典型深水平台概念设计研究”课题组;;张力腿平台结构总体强度分析研究[A];2005年度海洋工程学术会议论文集[C];2005年
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