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1、實(shí)驗(yàn)和研究工作表明,FPSO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)系泊系統(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
2、.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)曲線分段線性化,得到分段恢復(fù)剛度k<,1<-18t/m,k<,2>=33.8t/m.考慮分段恢復(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-25萬(wàn)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
3、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k<,1>=k<,2>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)_擊載荷.波浪頻率與系統(tǒng)固有頻率比Ω=1時(shí),系統(tǒng)產(chǎn)生主共振響應(yīng);當(dāng)Ω=3時(shí),系泊系統(tǒng)產(chǎn)生1/2亞諧共振響應(yīng);當(dāng)Ω=4時(shí),系泊系統(tǒng)產(chǎn)生1
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