考虑非线性系泊力Truss Spar平台耦合运动分析.pdf

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1、第30卷第1期中国海洋平台V01．30No．12015年02月CHINAOFFSHOREPLATFORMFeb．，2015文章编号：1001-4500(2015)01—0019-08考虑非线性系泊力TrussSpar平台耦合运动分析张良1，李红霞2，毋晓妮3(1．上海船舶研究设计院，上海201203；2．大连理工大学船舶工程学院，辽宁大连116024；3．新加坡国立大学，新加坡118426)摘要：TrussSpar广泛地应用于深水争超深水的海洋石油开发中，研究它的运动性能非常有必要。该文研究规则波浪下TrussSpar平台垂荡、横摇以及纵摇耦舍6自由度运

2、动特性。考虑平台垂荡频率与纵摇频率的2：1共振关系，采用龙格库塔法求解平台在非线性系泊力下平台的非线性运动响应。同时，考虑瞬时波面升高影响，研究非线性系泊力对平台运动的影响。计算结果表明：TrussSpar平台在考虑系泊力后，纵荡与纵摇响应幅值发生跳跃的临界波高值增大，延缓了跳跃现象的发生，但是不能阻止内共振情况的发生。同时，发现考虑瞬时波面升高影响，平台纵荔与纵摇响应幅值发生跳跃时的临界波高值减小，平台越容易发生内共振现象。考虑瞬时波面升高将导致平台的相对垂荡运动增大，引起平台干舷的剧烈变化，时平台的安全造成影响。关键词：TrussSpar；非线性系泊

3、力；波面升高；耦合运动；内共振中圈分类号：P75文献标识码：ACoupledDynamicAnalysisofaNonlinearlyMooredTrussSparZHANGLian91，LIHong—xia2，WUXiao—ni3(1．ShangHaiMerchantShipDesign＆ResearchInstitute，Shanghai201203，China；2．SchoolofNavalArchitecture，DalianUniversityofTechnology，LiaoningDalian，116024，China；3．TheNatio

4、nalUniversityofSingapore，Singapore118426，Singapore)Abstract：TrussSparhasbeenwidelyrecognizedasaviableoptionfortheoffshoreindus—trytoemployindeepandverydeepwaters．ItisnecessarytOstudythebehaviorofthetrussspar．Thispaperfocusesonthe6degreeoffreedomheave-roll—pitchcoupledmotionperfor

5、m—anceofatrussspar．ThenonlinearmotionofTrussSparwithnonlinearmooringforcewasde-velopedbyRunge—KuttamethodundertheconditionofinternalresonanceinwhichtheratioofheavenaturalfrequencytOpitchnaturalfrequencyis2：1．Theinfluenceofnonlinearmooringforceonthemotionofoffshoreplatformsisstudi

6、edwithconsideringtheeffectoftime-varyingincidentwaveelevation．Numericalresultsshowthecriticalwaveheightvalueofthejumpingphenomenoninsurgeandpitchmotionincreaseswhenthenonlinearmooringforcewasconsid—ered．Themooringforcecandelaythejumpingphenomenon，butcannotpreventtheinternalresona

7、nce．TheincreaseinrelativeheavemotionwillresultinthefreeboarddramaticchangeandgreatlyinfluencethesafetyofTrussSparwhenthewaveelevationisconsidered．Keywords：TrussSpar；nonlinearmooringforce；waveelevation；coupledmotion；in—ternalresonance收稿Et期：2014—01—23作者筒介：张良(1987一)，男，助理工程师。中国海洋平台第3

8、0卷第1期0引言Spar平台在深水和超深水的海洋石油勘探和开发中的应用越来越广泛