考虑拉弯扭耦合作用的合成纤维缆动力特性分析

考虑系泊缆索拉-弯-扭的耦合作用,建立缆索的动力学模型,基于有限差分法对模型进行离散,求解缆索的动力特性。以1500 m水深的深水绷紧式系泊系统为研究对象,进行静刚度和动刚度计算,比较了两种情况下缆索张力的变化;针对传统动刚度算法中沿缆长方向张力与刚度保持不变的假设,论文分别以缆首端和尾端为研究对象,比较其动张力与动刚度的区别,证明了传统方法计算存在误差;引入缆索捻制型式的影响,分析了不同捻制型式对缆索动张力及动刚度的影响;分析了外激励幅值和频率变化对缆索张力和动刚度的影响。

基于Abaqus的合成纤维缆动刚度特性

基于Abaqus的AQUA模块,分析外激励作用下合成纤维缆的动力特性。使用Abaqus中UMAT子程序模拟缆索的动刚度特性。以水深为1500 m的深水绷紧式系泊系统为研究对象,分别对其进行静刚度和动刚度计算,比较2种情况下缆索张力的变化。传统缆索张力算法认为整根缆的张力与刚度相同,分别以缆首端和尾端为研究对象,比较其动张力与动刚度的区别,说明在采用传统算法计算时存在误差。分析自重和海流力对缆索张力和动刚度的影响,发现自重和海流力在张力计算中不可忽略。分析外激励幅值和周期变化对缆索张力和动刚度的影响,结果表明张力峰值随外激励幅值的增大而增大,缆索张力和动刚度周期随外激励周期的变化而变化。