深水悬链复合锚泊线疲劳损伤计算.pdf

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1、第16卷第4期2012年4月船舶力学JournalofShipMechanicsV01．16No．4Apr．2012文章编号：1007—7294(2012)04-0422—11深水悬链复合锚泊线疲劳损伤计算乔东生l'2，欧进萍l，2(1大连理工大学深海工程研究中心，辽宁大连116024；2哈尔滨工业大学土木工程学院，哈尔滨150090)摘要：以某座Spar平台的锚泊系统为研究对象．首先利用三维绕射理论计算Spar平台主体波浪力，得到平台的总体运动响应时程。再建直复合锚泊线的二维非线性有限元动力分析模型，基于DelVecchio(1992)提出的经验公式，采用迭代的方法计算复合锚泊

2、线的刚度。锚泊线和海床之间的接触作用基于刚性海床假定，基于Morrison公式计算锚泊线的惯性力和拖曳力衙载，根据计算得到的平台主体运动,自jyga,t程作为锚泊线顶端输入条件，在时域范围内进行复合锚泊线的动力分析。计算得到中国南海某海域各短期海况条件下复合锚泊线应力的时间历程曲线，采用雨流法对其计数得到对应于各短期海况条件下的疲劳载荷谱。最后根据Miner线性累积损伤模型，对复合锚泊线在长期海况条件下的疲劳损伤进行比较计算。关键词：聚酯纤维系缆；非线性有限元；时域分析；雨流计数；疲劳载荷谱；短期海况；累计损伤中图分类号：TE54文献标识码：ACalculation0nfatig

3、uedamageofdeepwater●_-'●’●catenaryhybridm00rln2lineQ／A0Dong-sheng1一．OUJin-ping1，2(1CenterforDeepwaterEngineering，DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，China；2SchoolofCivilEngineering，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150090，China)Abstract：TakethemooringsystemofaSparplatforma8theresearchob

4、ject，theanalysisofSparplatformresponseiScarriedoutinwhichthewaveforceiScalculatedunderdiffractiontheory．Aftertheestablish—mentoftwo—dimensionalnonlinearfiniteelementdynamicmodelofthehybridmooringline．thecalcula．tiononstiffnessofthehybridmooringlineiSaccomplishedthroughtheiterativemethodbasedo

5、ntheem—piricalformulaproposedbyDelVecchioin1992．Themooringlineandseabedinteractionisbasedonthehypothesisofrigidseabed．Thefluiddragforceandinertiaforceonthemooringlinearecalculatedaccord—ingtotheMorrisonformula．ThedynamicanalysisiSexecutedthroughtime—domainnonlinearfiniteele．mentmethodaccounti

6、ngfortheresponseoftheSparplatformwhichiScalculateda8above．Thestresstimehistoriesofthehybridmootinglineineachshort—termseastateofSouthChinaSeaareaarecalculated．andthentherainflowcountingmethodisemployedtoobtainthefatigueloadspectrumineachshort—-termseastate．TheMinerlinearcumulativelawmodeliSus

7、edtocalculatethefatiguedamageofthehybridmooringlineinlong—termseastatewhichconsistsoftensofshort—termseastates．Keywords：polyester；nonlinearfiniteelement；time-domainanalysis；rainflowcounting；fatigue10adspectrum；short-termseastate；cumulativedam