深水平臺系泊系統(tǒng)沖擊載荷計算的應(yīng)力波方法.pdf

1、深海平臺的定位采用纜索系泊，系泊纜在平臺浮體帶動下發(fā)生松弛一張緊運動，導致系纜出現(xiàn)沖擊張力，即系纜張力的突然放大。這是導致系纜破壞的重要原因。為了保證深海平臺極端海況下的安全，探索平臺運動過程纜的沖擊張力，研究纜的動力特性，具有重要的理論和工程意義。 本文考慮有限變形的懸垂纜索在松弛一張緊狀態(tài)時，內(nèi)部所產(chǎn)生的動態(tài)張力。將深海系纜模擬為兩端位于同一水平，一端是固定，另一端承受水平簡諧激勵繩索。考慮纜的阻尼非線性、纜變形的幾何非線性

2、和曲率，根據(jù)哈密頓原理和變分法建立起對應(yīng)的二個非線性偏微分運動方程，用應(yīng)力波方法求解系纜運動的微分方程。編制了求解系纜的二階偏微分方程計算機程序，計算纜的運動和動態(tài)張力。 在四種參數(shù)組合情況下的數(shù)值結(jié)果和相關(guān)分析表明：沿著纜長傳播有兩種類型的應(yīng)力波，縱向波比橫向波波速要高，并且隨著它們在纜中的傳播，速度會逐漸減弱。最大的動態(tài)張力發(fā)生在端部及其附近區(qū)域，隨著激勵幅值和頻率的增大，動態(tài)張力也越來越大。最大的動態(tài)張力與質(zhì)點速度及運動大