2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、Spar平臺是適用于深海采油、鉆井等作業(yè)的新型平臺。由于其結(jié)構(gòu)上的特點,使得垂蕩和縱搖固有頻率比接近2:1,當(dāng)遭遇周期較長波浪或者涌浪時,容易發(fā)生垂蕩-縱搖耦合不穩(wěn)定運動。因此考慮垂蕩、縱搖之間的耦合關(guān)系,研究平臺耦合運動的非線性動力學(xué)特性,對于全面認識Spar平臺在復(fù)雜海洋環(huán)境下的運動特征,從而為Spar平臺的設(shè)計和海上安全作業(yè)提供指導(dǎo),具有重大意義。本文的主要工作和結(jié)論如下:
   介紹了深海平臺的發(fā)展現(xiàn)狀,對國內(nèi)外Spar

2、平臺的研究進展進行了綜述,分析了在Spar平臺垂蕩.縱搖耦合運動研究方面存在的主要問題,明確了本文的研究方向。
   考慮波面升高的影響建立了經(jīng)典Spar平臺垂蕩-縱搖耦合運動方程,并編寫了Matlab求解程序。通過數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn),忽略波面升高影響會導(dǎo)致對垂蕩響應(yīng)的低估,而波面升高對縱搖響應(yīng)的影響則十分有限,一定情況下可以忽略。
   采用多尺度法分別求解了內(nèi)共振及組合共振條件下的垂蕩、縱搖響應(yīng)一階定常近似解,并用數(shù)值方法

3、進行了模擬。指出:當(dāng)內(nèi)共振發(fā)生以后,垂蕩、縱搖響應(yīng)會發(fā)生能量飽和及傳遞現(xiàn)象,垂蕩固有頻率與2倍的縱搖固有頻率之間的偏差,以及波浪激勵頻率與垂蕩固有頻率之間的偏差共同決定了引起內(nèi)共振現(xiàn)象時的波浪幅值以及能量飽和之后垂蕩響應(yīng)的穩(wěn)定幅值;組合共振發(fā)生時,垂蕩、縱搖響應(yīng)均變得不穩(wěn)定,垂蕩固有頻率與2倍的縱搖固有頻率之間的偏差越大,激起縱搖分岔現(xiàn)象需要的波浪幅值也越大,當(dāng)波浪頻率與垂蕩縱搖固有頻率之和的偏差超過一定范圍時不會發(fā)生組合共振現(xiàn)象。

4、r>   用希爾無窮行列式法推導(dǎo)得到了縱搖響應(yīng)的馬休穩(wěn)定性圖譜,并用數(shù)值方法分析了平臺縱搖馬休不穩(wěn)定運動的發(fā)生過程。指出:在平臺參數(shù)確定的情況下,垂蕩幅值的增大是導(dǎo)致縱搖響應(yīng)發(fā)生馬休失穩(wěn)的主要原因,即除滿足發(fā)生馬休失穩(wěn)的頻率關(guān)系之外,只有當(dāng)波浪激勵作用引起的垂蕩運動的幅值達到一定程度時,才會引起縱搖運動的失穩(wěn)現(xiàn)象。
   用數(shù)值模擬及軟件計算的方式分析了平臺阻尼、系泊系統(tǒng)和垂蕩板對平臺垂蕩-縱搖耦合運動性能的影響。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)

5、,增大垂蕩阻尼會導(dǎo)致引起垂蕩.縱搖內(nèi)共振響應(yīng)的波浪幅值增大,并且能大大抑制垂蕩響應(yīng)的幅值,從而抑制縱搖不穩(wěn)定運動的發(fā)生。相對縱搖阻尼,垂蕩阻尼的改變對耦合不穩(wěn)定運動的影響要大得多;對于考慮系泊系統(tǒng)的Truss Spar平臺,盡管在垂蕩響應(yīng)發(fā)生共振時垂蕩響應(yīng)發(fā)生飽和,也出現(xiàn)了能量傳遞現(xiàn)象,但傳遞能量很小未引發(fā)縱搖不穩(wěn)定響應(yīng)。最后分析了垂蕩板結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化對Spar平臺水動力性能的影響。
   文章最后,指出了本文的局限以及未來的研

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