S型初始铺管缆索和管道耦合系统仿真分析

• 作者: 房晓明 李震 王立权 许秀军
• 来源期刊: 哈尔滨工程大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 视景仿真 初始铺管 Euler-Bernoulli梁 非线性 显式差分法 数值算法 缆索
• 年，卷（期）: 2018,（3）
• 页码范围: 439-445
• 页数: 7页
• 分类号: TN384|TP211
• 字数: 3945字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11990/jheu.201702035

摘要

为构建实时动态的深水铺管作业视景仿真系统,本文以"海洋石油201"铺管船为研究对象,考虑船舶运动、波浪载荷、海流载荷以及动力定位等对管线和初始缆的动态影响,建立了管道和缆索动态的微分方程组.利用梁理论,对管道振动特性进行分析,建立了管道振动方程.基于微分求积法确定微分方程组边界条件,利用显式差分法迭代获得振动方程数值解.通过仿真实验分析了不同海况、工况下管道的形态以及管道关键位置的作用力;对管道和缆索耦合系统进行分析,并构建了实时计算的初始铺管仿真系统的动态模型.研究结果表明:海况由2m浪高增加到4 m浪高时,管线最大张力增大了4.55 kN,管道脱离点横向位移增大了41%;海况和船舶运动幅度增大,会加剧管线的振动幅度和持续距离.将仿真结果与商业软件进行对比,误差率保持在4%以内,满足仿真系统的准确性要求.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王立权	哈尔滨工程大学机电工程学院	236	1910	23.0	31.0
2	房晓明	海洋石油工程股份有限公司海洋工程技术中心	33	390	12.0	19.0
3	李震	哈尔滨工程大学机电工程学院	17	109	5.0	10.0
4	许秀军	哈尔滨工程大学机电工程学院	7	4	1.0	2.0