繃緊式系泊系統(tǒng)含損傷系纜的力學特性及動力響應研究.pdf

1、繃緊式系泊系統(tǒng)繃緊式系泊系統(tǒng)含損傷系纜損傷系纜的力學特性及力學特性及動力動力響應響應研究研究NonlinearDynamicBehaviDynamicResponseofTautwireMoingSystemfDeepWaterswithdamagedSyntheticFiberMoingRopes學科專業(yè)：水利工程研究生：俞俊指導教師：劉海笑教授學號：2012205181天津大學建筑工程學院二零一四年十一月摘要系泊系統(tǒng)設計和分析是深海

2、油氣開發(fā)平臺的關鍵問題，對于采用合成纖維系纜的繃緊式系泊系統(tǒng)，由于材料屬性和安裝、使用等因素可能造成纜繩不同程度的損傷，因此有必要研究損傷纜在復雜海況下的非線性動力特性，尤其是動剛度演變規(guī)律。本文介紹了復雜海洋環(huán)境條件下合成纖維系纜的損傷情況及動剛度特性，總結和評述了針對這些特性開展的國內外相關研究，也對今后需要繼續(xù)深化的研究進行了展望，以期為國內在此方向開展的模型實驗研究提供重要參考。采用國內首臺合成纖維系纜循環(huán)加載實驗系統(tǒng)，對6mm

3、和8mm的聚酯(Polyester)纜繩試樣及高強聚乙烯（HMPE）纜繩試樣進行實驗研究。引入損傷度指標衡量纜繩的損傷程度，通過剪切股紗減小纜繩的有效承載面積以制造損傷，分別考察了損傷度、平均載荷、應變幅值和循環(huán)周次對纜繩動剛度的影響。通過量綱分析得到損傷纜動剛度相似準則，在此基礎上分析實驗數(shù)據(jù)獲得考慮各主要影響因素的動剛度演變經(jīng)驗公式，并對經(jīng)驗公式計算所得動剛度值與實驗數(shù)據(jù)比較進行誤差分析，驗證了公式的準確性。這些工作為今后更為復雜的