深水系泊缆绳冲击载荷实验.doc

深水系泊缆绳冲击载荷实验    深海平台的系泊系统直接影响到海上生活生产作业的效率和安全。当平台运动时,平台的能量会通过缆绳传向海底,在这个过程中,缆索吸收了大部分能量,特别是当平台运动的幅度较大时,缆绳出现从松弛到张紧的快速变化,引起缆绳内张力的剧增,危及深海平台的生产安全,因此,对深海系泊系统冲击载荷进行实验研究,是十分必要的。本文研究缆绳端部运动条件下,所引起的缆绳动张力的变化规律,尤其大幅快速运动情况下,缆绳的冲击张力。提出了合理的实验方案,开发了端部位移激励装置,可实现不同位移和不同频率的激励,采用力传感器和位移传感器,同时测试缆绳的动位移响应和动张力响应。研究冲击载荷发生的条件和不同因素对于缆张力的影响。作者取3种不同直径,长度分别为22米至40米的缆绳,端部运动激励幅值为12、16、20厘米,,考虑缆绳在水中和空气中两种情况,共进行了116组不同条件下的测试,得到了不同情况下的缆绳的动位移和动张力历程响应曲线。分析了缆长、固有频率、位移激励幅值、位移激励频率等多种因素对于缆绳动张力的影响,并讨论了冲击载荷发生地条件,初步探讨了缆绳发生冲击情况下的判别方法。结果表明,缆绳张力随端点激励频率和激励幅值、缆绳直径、缆绳弹性模量的增大而增大,随缆绳长度的增大而减小;缆绳的位移量随着缆绳直径、缆绳弹性模量、激励幅值的增大而增大,随激励频率的增大而减小。在对空气实验和水中实验进行对比分析后得出,在历程张力曲线变得陡峭、张力值急剧增大、张力中出现多倍响应频率成分时,是发生冲击载荷的重要特征。同主题文章[1].    '[J]..(01)    [2].    如何制造海底应用的重负载缆绳'[J]..(01)    [3].    刘乐华,张宇文,-缆绳系统三维模型及运动分析'[J]..(02)    [4].    木子    ,陈佐亮    ,'[J]..(08)    [5].    武波,滕玉才.