海洋平臺冰激振動控制裝置——TLD的研究.pdf

1、本文對調(diào)諧液體阻尼器(TLD)在海洋平臺抗冰振中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。TLD是一種被動控制系統(tǒng)，它是利用固定水箱中液體晃動產(chǎn)生的動水壓力提供減振力的一種裝置。TLD具有造價低，安裝方便，維護簡單等特點，還可兼作儲液容器，對于邊際油田的海洋平臺來說具有廣泛的應(yīng)用前景。于此，主要開展了以下研究工作： 論證了TLD在海洋平臺抗冰振應(yīng)用的可行性。通過對TLD減振原理的研究以及對渤海冰區(qū)導(dǎo)管架平臺的冰激振動特性的論述，認(rèn)為利用矩形深水TLD系

2、統(tǒng)減冰振存在可行性。 對TLD現(xiàn)有的理論計算方法進(jìn)行了介紹和評價，選用深水理論對TLD的減冰振效果進(jìn)行了驗證，仿真計算結(jié)果表明，通過合理的選擇TLD系統(tǒng)的各項參數(shù)，能夠降低海洋平臺的冰振響應(yīng)。該結(jié)論為TLD系統(tǒng)在海洋平臺中的應(yīng)用提供了理論依據(jù)。 構(gòu)建了半實物仿真試驗系統(tǒng)并研制了TLD的試驗?zāi)Ｐ?。在該試驗系統(tǒng)中，原結(jié)構(gòu)以及外載荷可以通過仿真系統(tǒng)進(jìn)行模擬，利用移動臺再現(xiàn)結(jié)構(gòu)真實響應(yīng)，對控制模型進(jìn)行實物試驗。針對渤海冰區(qū)海洋平

3、臺的結(jié)構(gòu)特性利用調(diào)諧原理研制了TLD的試驗?zāi)Ｐ?，掃頻試驗表明研制的TLD模型頻率與理論預(yù)算頻率吻合。 根據(jù)TLD的減振原理，提出可以從TLD附加阻尼力的角度衡量TLD的減振效果，并利用構(gòu)建的半實物仿真試驗系統(tǒng)在簡諧和確定性冰力函數(shù)激勵下對TLD系統(tǒng)進(jìn)行了測試。結(jié)果表明，該系統(tǒng)能夠較準(zhǔn)確的測量到TLD在運動過程中產(chǎn)生的附加等效阻尼力，TLD在共振區(qū)有顯著的減振作用。 但是，由于TLD模型尺寸較小，在隨機冰力函數(shù)下的試驗效果