规则波浪中圆筒型浮式生产储装置参数激励非线性响应研究

作     者：刘利琴 赵佳雯 李焱 余勇军 Liu Liqin;Zhao Jiawen;Li Yan;Yu Yongjun

作者机构：天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300350 中国船级社上海规范研究所上海200120 

出 版 物：《中国海洋大学学报（自然科学版）》 (Periodical of Ocean University of China)

年 卷 期：2024年第54卷第8期

页      面：132-141页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52371332)资助 

主　　题：圆筒型浮式生产储装置 参数激励 多尺度法 失稳机理 非线性响应 参数敏感性分析 

摘      要：目前常见的提升圆筒型浮式生产储装置(Floating production storage and offloading vessels,FPSO)垂荡性能的方法是通过增加刚度使垂荡固有周期增大到20 s以上,远离常见波浪周期,但这使得垂荡固有周期与纵摇固有周期的比值接近1∶2,可能会导致参数激励现象的发生。因此本文针对此类圆筒型FPSO系统的参数激励非线性运动展开研究。考虑规则波建立了系统单自由度参数激励纵摇方程,本文中采用多尺度法求解运动方程的一次近似解析解,基于Lyapunov定理分析解的稳定性,以分析规则参数激励下圆筒型FPSO纵摇失稳的机理。最后,结合多尺度法与数值方法进行参数敏感性分析。结果表明,使参数激励周期与纵摇固有周期的比值远离1/2、降低参数激励幅值和增大纵摇阻尼的3种方式均能够有效避免大幅参数激励的发生。