【摘要】：張力腿平臺(tái)在深海水域作業(yè)中表現(xiàn)出較好的運(yùn)動(dòng)性能、抗惡劣環(huán)境能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),但是張力腿平臺(tái)在水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)較大,對(duì)此相關(guān)學(xué)者提出在張力筋腱上串聯(lián)鋼浮筒的方法抑制平臺(tái)在水平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng),鋼質(zhì)浮筒由于受自身重量的影響及安裝工藝的限制,會(huì)制約串聯(lián)浮筒在張力腿平臺(tái)上的應(yīng)用。因此本文提出兩種改進(jìn)方法:(1)串聯(lián)新材料浮筒張力腿式平臺(tái),將空心玻璃微珠復(fù)合泡沫應(yīng)用到浮筒上,作為密度調(diào)節(jié)機(jī)制提供更多的凈浮力,達(dá)到更好的平臺(tái)縱蕩抑制效果;(2)串聯(lián)雙層浮筒張力腿式平臺(tái),在張力筋腱上串聯(lián)兩層浮筒,在保證優(yōu)化平臺(tái)縱蕩響應(yīng)性能的基礎(chǔ)上,改善筋腱上的張力分布,便于制造安裝。本文以上述兩種改進(jìn)串聯(lián)浮筒式張力腿平臺(tái)為研究對(duì)象,分析兩種串聯(lián)浮筒方式對(duì)平臺(tái)縱蕩響應(yīng)、筋腱張力的影響,探討其適應(yīng)性。首先,選取合適的新材料作為串聯(lián)浮筒的密度調(diào)節(jié)機(jī)制,采用頻域計(jì)算方法獲取平臺(tái)的附加質(zhì)量、輻射阻尼、響應(yīng)幅值算子等水動(dòng)力系數(shù)�；跁r(shí)域分析,通過(guò)調(diào)節(jié)浮筒參數(shù),探討新材料浮筒的質(zhì)量、凈浮力對(duì)平臺(tái)縱蕩的影響,達(dá)到新材料浮筒的優(yōu)化目的。通過(guò)與串聯(lián)鋼浮筒平臺(tái)對(duì)比,討論了串聯(lián)新材料浮筒對(duì)平臺(tái)縱蕩響應(yīng)、筋腱張力響應(yīng)的影響。結(jié)果表明,新材料浮筒能更好的抑制平臺(tái)縱蕩響應(yīng),且抑制段能覆蓋大部分波浪段,筋腱也滿足強(qiáng)度要求。其次,對(duì)串聯(lián)雙層浮筒式張力腿平臺(tái),采用擬靜力分析的方法,推導(dǎo)了系泊系統(tǒng)的縱蕩剛度矩陣和水平恢復(fù)力,探討了雙層浮筒的位置間距對(duì)平臺(tái)水平恢復(fù)力的影響。結(jié)果表明,浮筒位置越高、間距越小,提供的水平恢復(fù)力越大�；跁r(shí)域分析,對(duì)串聯(lián)雙層浮筒式平臺(tái)在規(guī)則波和不規(guī)則波作用下的平臺(tái)縱蕩響應(yīng)、筋腱張力響應(yīng)進(jìn)行了計(jì)算,并與串聯(lián)單層浮筒進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明,雙層浮筒既能有效的抑制平臺(tái)在縱蕩共振區(qū)域的響應(yīng),還能實(shí)現(xiàn)筋腱張力三段式分布,改善張力筋腱的動(dòng)力性能。最后,基于Matlab構(gòu)建平臺(tái)-浮筒-筋腱多體耦合分析程序,解決浮筒與平臺(tái)間的多體問題,并設(shè)計(jì)了GUI界面,較為方便快捷。結(jié)果表明,與AQWA相比,Matlab多體耦合程序的計(jì)算結(jié)果較大,證明了多體耦合分析的必要性。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P75

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2630760