基于准静定方法的多成分锚泊线优化

移动式海洋平台锚泊系统通常用锚索或锚链等多种成分合成的锚泊线,因而涉及参数较多给设计分析带来不便。针对这一问题,基于准静定方法推导限定水深下多成分锚泊线悬链线方程,并考虑锚泊线组成成分的参数对锚泊系统回复力的影响,建立目标函数最小化的多成分锚泊线优化设计模型。采用遗传算法对南海2号锚泊系统的改造进行分析求解,得到有益的结论。

不同类型锚泊方式对深水浮式平台的阻尼贡献比较计算

锚泊阻尼对深水浮式平台的运动响应具有重要贡献。利用单根锚泊线由于上部浮体运动而产生的能量耗散原理计算锚泊阻尼。分别采用准静定计算方法和非线性动力有限元时域分析方法,针对三种具有相似静恢复力刚度,但不同类型的锚泊系统:悬链式、张紧式和半张紧式,对其锚泊阻尼贡献进行比较计算。该结果给出了不同锚泊阻尼计算方法的适用范围,并对不同锚泊方式的阻尼贡献进行了总结。

浮式风机在风浪联合作用下的动力响应分析

为了研究浮式风机以及系缆张力响应问题,本文基于三维线性频域势流理论和脉冲响应函数方法计算时域波浪力,利用准静定系泊模型来模拟系泊力,通过叶素动量理论来计算风力,采用计算流体力学方法得到粘性阻尼系数,建立了风机在风浪联合作用下的时域运动方程。结果表明:在规则波与不规则波单独作用下的纵荡、垂荡响应与试验值相吻合,系缆张力响应则偏小于试验值;在不规则波与风联合作用下,所得的纵荡、垂荡响应在波频范围内与不规则波单独作用下的结果相差不大,而系缆张力响应则同样偏小于试验值。

船舶气囊下水过程中船体强度计算方法研究

基于气囊下水过程受力分析及气囊囊体力学特性,将气囊下水运动过程分析与全船有限元分析方法相结合,研究了气囊下水工艺船体强度分析中载荷及边界条件的特征。二次开发了加载的PCL程序并提出了一种等效约束方式,对某57000DWT散货船的气囊下水过程进行了强度计算与惯性释放方法做了比较,验证其可靠性。并提出一种计入船体挠度与气囊压缩量的相互影响的准静定算法;分析了船体与气囊接触面宽度的影响,获得有益结论。

海上浮式风机在波浪作用下的动力响应分析

基于三维线性频域势流理论和脉冲响应函数方法计算时延函数与时域波浪力,利用准静定系泊模型来模拟系泊力,利用计算流体力学方法得到粘性阻尼系数,建立了风机在波浪作用下的时域运动方程.论文求解DeepCwind半潜式平台风机的动力响应,计算结果与试验值以及其他数值模拟结果吻合的较好,证明了方法的适用性.

高阻尼柔性支撑技术在空间反射镜上的应用

为确保空间光学反射镜组件在发射段的结构安全和在轨运行时的稳定支撑,提出了阻尼合金材料在准静定柔性Bipod支撑结构上的应用,对该支撑结构的阻尼性能和柔性卸载能力进行了研究。首先,根据运动学原理设计了一套反射镜组件准静定柔性Bipod支撑结构。通过有限元仿真分析比较了支撑结构材料分别为阻尼合金和铝合金时反射镜力学响应性能和温度载荷下的面形变化。最后,介绍了用于验证该阻尼合金Bipod支撑结构应用效果的试验方案。试验结果表明:在相同的柔性结构设计下,阻尼合金材料和铝合金材料的刚度特性和热卸载特性相近,反射镜面形误差均方根约为0.02λ,阻尼合金支撑结构相比铝合金能够实现更大的振动响应抑制效果,加速度放大倍数下降最大达到56.7 %,随机响应最大下降50 %。因此,基于阻尼合金的准静定柔性Bipod支撑结构相比铝合金,能够在保证良好的热卸载能力的同时,实现更好的抗力学性能,确保空间反射镜组件在发射段的结构安全和在轨段的面形精度。