软刚臂系泊系统的保辛多体动力特性分析

论文摘要

软刚臂单点系泊系统（SYMS）是浮式生产储卸油装置（FPSO）的主要系泊方式之一。作为一个典型的多刚体系统,SYMS通过多个铰结构联合作用释放FPSO的旋转自由度,实现了FPSO的动态定位。本文建立了SYMS的多体动力学模型,针对微分-代数方程组求解过程中的积分困难问题,基于祖冲之类方法的思想构建了保辛数值积分方法,所提出的求解格式具有简单且自动满足哈密顿体系的保辛特性,对非线性系统具有较高的求解精度;选取了2组不同海况下的FPSO六自由度实测数据,计算了SYMS的动力响应及其系泊回复力。计算结果表明,相较于传统静力学设计方法,本文所开展的保辛动力学计算可获得动力特性明显的结构受力状态。对于系泊腿、YOKE等结构位移和受力行为的整体力学分析,可更加全面地评价SYMS的整体工作行为。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 金锋,武文华,吕柏呈,王延林,岳前进

关键词: 软刚臂单点系泊系统,多铰结构,多刚体动力学,祖冲之保辛算法,系泊回复力,动力响应,数值模拟,浮式生产储卸油装置

来源: 哈尔滨工程大学学报 2019年10期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 石油天然气工业

单位: 中国航空工业空气动力研究院,大连理工大学运载工程与力学学部工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室,大连理工大学海洋科学与技术学院工业装备结构分析国家重点实验室

基金: 国家自然科学基金项目(11572072),国家科技重大专项(2016ZX05028-02-05)

分类号: TE97

页码: 1776-1783

总页数: 8

文件大小: 839K

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