組合抗振海洋平臺(tái)振動(dòng)控制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-09 03:25
固定式海洋平臺(tái)是常用的一種海上石油勘探開(kāi)發(fā)的承載體。海洋平臺(tái)體積增大引起的載荷和費(fèi)用增加、樁腿承載不均以及在惡劣環(huán)境載荷作用下的劇烈振動(dòng)等問(wèn)題限制了固定式平臺(tái)向深水發(fā)展。傳統(tǒng)的增加平臺(tái)剛度和添加減振系統(tǒng)的振動(dòng)控制方法由于受到各種條件的限制,表現(xiàn)出嚴(yán)重的局限性,不能滿(mǎn)足安全性和可靠性要求。針對(duì)這種情況,作者研究設(shè)計(jì)了一種集抗振、減振、吸振等多種振動(dòng)控制形式于一體的新型平臺(tái)結(jié)構(gòu)——組合抗振海洋平臺(tái)。該平臺(tái)由巨型框架平臺(tái)和METMD減振系統(tǒng)組成。巨型框架平臺(tái)是利用陸地高層建筑上應(yīng)用日趨成熟的巨型框架體系構(gòu)造的一種適應(yīng)深水作業(yè)的新型海洋平臺(tái);METMD減振系統(tǒng)由多個(gè)具有不同控制頻率的ETMD子系統(tǒng)構(gòu)成,每個(gè)子系統(tǒng)由平臺(tái)上的設(shè)備、裝置或部分平臺(tái)結(jié)構(gòu)通過(guò)彈簧、阻尼器聯(lián)結(jié)在平臺(tái)上構(gòu)造,是可以在惡劣環(huán)境載荷下進(jìn)行平臺(tái)振動(dòng)有效控制的擴(kuò)展TMD減振系統(tǒng)。該減振系統(tǒng)可以在不增加平臺(tái)額外載荷的情況下提高平臺(tái)的振動(dòng)控制效果。為充分發(fā)揮組合抗振海洋平臺(tái)的振動(dòng)控制作用,本文對(duì)以下幾個(gè)方面的內(nèi)容著重進(jìn)行了研究。 首先,利用巨型框架構(gòu)造理論,以傳統(tǒng)導(dǎo)管架平臺(tái)為基礎(chǔ)構(gòu)造巨型框架平臺(tái)。具體說(shuō)就是將傳統(tǒng)的導(dǎo)管架立柱直徑...
【文章來(lái)源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:131 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【圖文】:
一ZW12一l平臺(tái)
果同圖3一5、圖3一6所示JP、PJUC的模態(tài)分析結(jié)果進(jìn)行比較。利用有限元程序,采用子空間法求解三種平臺(tái),得到三種平臺(tái)的前15階自振頻率和前5階振型,如圖4一1和表4一1所示。表4一1三類(lèi)平臺(tái)的前5階振型和相對(duì)最大位移MFP(N『P一313707)JPUC
振動(dòng)控制效果。在固定頻帶寬度.045、固定質(zhì)量比14%及固定阻尼比0.1的情況下,激勵(lì)頻率與被控結(jié)構(gòu)頻率比r在區(qū)間[0,1.習(xí)內(nèi)連續(xù)變化時(shí),E們MD的數(shù)最對(duì)動(dòng)力放大系數(shù)及咬F的影響如圖5一10所示。圖5一10ETMD數(shù)量對(duì)刃叼尸的影響由圖5一10可以看出,在固定頻帶寬度、質(zhì)量比和阻尼比條件下,隨著E下MD數(shù)量m的增加,州田下MD振動(dòng)控制效果增加。當(dāng)ETMD的數(shù)量增加到一定程度后,數(shù)量的繼續(xù)增加對(duì)平臺(tái)振動(dòng)控制效果的影響逐漸減小。而平臺(tái)的結(jié)構(gòu)將因ETMD數(shù)量的增加而變復(fù)雜,造價(jià)也會(huì)隨之增高。因此,M田TMD系統(tǒng)中ETMD的數(shù)量有一個(gè)最優(yōu)值。從圖中看出,E下MD數(shù)量為5時(shí),平臺(tái)結(jié)構(gòu)己經(jīng)有相對(duì)較好的振動(dòng)控制效果。繼續(xù)增加E了MD的數(shù)量,平臺(tái)振動(dòng)刀只F曲線(xiàn)幾乎完全重合
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新型摩擦阻尼器的研究及其在建筑結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制中的應(yīng)用[J]. 趙東,王威強(qiáng),馬汝建,蔡冬梅. 工業(yè)建筑. 2006(02)
[2]海洋平臺(tái)振動(dòng)控制研究現(xiàn)狀及近期發(fā)展[J]. 趙東,王威強(qiáng),馬汝建,蔡冬梅. 石油機(jī)械. 2005(05)
[3]海洋平臺(tái)局部振動(dòng)模態(tài)分析[J]. 趙東,馬汝建,王威強(qiáng),蔡冬梅. 石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(01)
[4]新型摩擦阻尼器在重型機(jī)械振動(dòng)控制中的應(yīng)用[J]. 趙東,馬汝建,王威強(qiáng),蔡冬梅. 重型機(jī)械. 2005(01)
[5]海上可移動(dòng)鉆井裝置發(fā)展綜述與展望[J]. 付軍強(qiáng). 中國(guó)海洋平臺(tái). 2003(05)
[6]國(guó)外超深水鉆采平臺(tái)的發(fā)展給我們的啟迪[J]. 廖謨圣. 中國(guó)海洋平臺(tái). 2003(05)
[7]我國(guó)海洋石油鉆采設(shè)備的現(xiàn)狀與展望[J]. 方華燦. 石油科技論壇. 2003(03)
[8]海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)振動(dòng)的AMD主動(dòng)控制試驗(yàn)研究[J]. 歐進(jìn)萍,王剛,田石柱. 高技術(shù)通訊. 2002(10)
[9]海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)振動(dòng)的AMD主動(dòng)控制參數(shù)優(yōu)化分析[J]. 張春巍,歐進(jìn)萍. 地震工程與工程振動(dòng). 2002(04)
[10]導(dǎo)管架式海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)阻尼隔振體系及其減振效果分析[J]. 歐進(jìn)萍,龍旭,肖儀清,吳斌. 地震工程與工程振動(dòng). 2002(03)
本文編號(hào):3425539
【文章來(lái)源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
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【學(xué)位級(jí)別】:博士
【圖文】:
一ZW12一l平臺(tái)
果同圖3一5、圖3一6所示JP、PJUC的模態(tài)分析結(jié)果進(jìn)行比較。利用有限元程序,采用子空間法求解三種平臺(tái),得到三種平臺(tái)的前15階自振頻率和前5階振型,如圖4一1和表4一1所示。表4一1三類(lèi)平臺(tái)的前5階振型和相對(duì)最大位移MFP(N『P一313707)JPUC
振動(dòng)控制效果。在固定頻帶寬度.045、固定質(zhì)量比14%及固定阻尼比0.1的情況下,激勵(lì)頻率與被控結(jié)構(gòu)頻率比r在區(qū)間[0,1.習(xí)內(nèi)連續(xù)變化時(shí),E們MD的數(shù)最對(duì)動(dòng)力放大系數(shù)及咬F的影響如圖5一10所示。圖5一10ETMD數(shù)量對(duì)刃叼尸的影響由圖5一10可以看出,在固定頻帶寬度、質(zhì)量比和阻尼比條件下,隨著E下MD數(shù)量m的增加,州田下MD振動(dòng)控制效果增加。當(dāng)ETMD的數(shù)量增加到一定程度后,數(shù)量的繼續(xù)增加對(duì)平臺(tái)振動(dòng)控制效果的影響逐漸減小。而平臺(tái)的結(jié)構(gòu)將因ETMD數(shù)量的增加而變復(fù)雜,造價(jià)也會(huì)隨之增高。因此,M田TMD系統(tǒng)中ETMD的數(shù)量有一個(gè)最優(yōu)值。從圖中看出,E下MD數(shù)量為5時(shí),平臺(tái)結(jié)構(gòu)己經(jīng)有相對(duì)較好的振動(dòng)控制效果。繼續(xù)增加E了MD的數(shù)量,平臺(tái)振動(dòng)刀只F曲線(xiàn)幾乎完全重合
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新型摩擦阻尼器的研究及其在建筑結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制中的應(yīng)用[J]. 趙東,王威強(qiáng),馬汝建,蔡冬梅. 工業(yè)建筑. 2006(02)
[2]海洋平臺(tái)振動(dòng)控制研究現(xiàn)狀及近期發(fā)展[J]. 趙東,王威強(qiáng),馬汝建,蔡冬梅. 石油機(jī)械. 2005(05)
[3]海洋平臺(tái)局部振動(dòng)模態(tài)分析[J]. 趙東,馬汝建,王威強(qiáng),蔡冬梅. 石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(01)
[4]新型摩擦阻尼器在重型機(jī)械振動(dòng)控制中的應(yīng)用[J]. 趙東,馬汝建,王威強(qiáng),蔡冬梅. 重型機(jī)械. 2005(01)
[5]海上可移動(dòng)鉆井裝置發(fā)展綜述與展望[J]. 付軍強(qiáng). 中國(guó)海洋平臺(tái). 2003(05)
[6]國(guó)外超深水鉆采平臺(tái)的發(fā)展給我們的啟迪[J]. 廖謨圣. 中國(guó)海洋平臺(tái). 2003(05)
[7]我國(guó)海洋石油鉆采設(shè)備的現(xiàn)狀與展望[J]. 方華燦. 石油科技論壇. 2003(03)
[8]海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)振動(dòng)的AMD主動(dòng)控制試驗(yàn)研究[J]. 歐進(jìn)萍,王剛,田石柱. 高技術(shù)通訊. 2002(10)
[9]海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)振動(dòng)的AMD主動(dòng)控制參數(shù)優(yōu)化分析[J]. 張春巍,歐進(jìn)萍. 地震工程與工程振動(dòng). 2002(04)
[10]導(dǎo)管架式海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)阻尼隔振體系及其減振效果分析[J]. 歐進(jìn)萍,龍旭,肖儀清,吳斌. 地震工程與工程振動(dòng). 2002(03)
本文編號(hào):3425539
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