考虑非线性系泊力时Spar平台垂荡-纵摇耦合运动

【摘要】：考虑非线性系泊力研究Spar平台垂荡—纵摇耦合运动。推导了平台的垂荡回复力和纵摇回复力矩表达式,建立了规则波浪中平台垂荡—纵摇耦合运动方程。以经典Spar为例,计算了波浪频率等于垂荡固有频率、不同波高时平台的响应历程,分析了非线性系泊力对平台运动的影响;计算了10m波高、不同波浪频率时系缆平台的垂荡和纵摇响应。结果表明,波浪频率等于垂荡固有频率时,系泊缆有效的抑制了平台的大幅运动;波高10m、波浪频率为0.356rad/s时,平台响应为概周期运动,非线性系泊力使平台运动形式更加复杂;波高10、波浪频率接近垂荡固有频率时,由于系泊缆的作用,平台不会因大幅运动而失稳,但运动过程中发生能量传递,垂荡能量向纵摇传递使纵摇幅值在短时间内大幅增加,这将影响平台的安全作业。