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Spar平台垂荡-纵摇耦合运动失稳机理
被引量:
6
1
作者
刘利琴
唐友刚
王文杰
《海洋工程》
CSCD
北大核心
2009年第2期29-35,共7页
研究参数激励和强迫激励共同作用下Spar平台垂荡-纵摇耦合运动的失稳机理。考虑静稳性和排水体积的变化,推导平台的垂荡回复力和纵摇回复力矩表达式,建立规则波浪中平台垂荡-纵摇耦合的运动方程。以经典Spar平台为例,分析平台垂荡-纵摇...
研究参数激励和强迫激励共同作用下Spar平台垂荡-纵摇耦合运动的失稳机理。考虑静稳性和排水体积的变化,推导平台的垂荡回复力和纵摇回复力矩表达式,建立规则波浪中平台垂荡-纵摇耦合的运动方程。以经典Spar平台为例,分析平台垂荡-纵摇耦合运动发生马休类型不稳定运动的条件以及平台运动失稳的形式,给出波高和波浪周期平面上平台因大幅运动失稳的参数域。结果表明,当波高相对较小时,波浪的临界周期接近于垂荡固有周期,平台失稳的形式为马休失稳;当波高相对较大时,波浪的临界周期远离垂荡固有周期,平台由于大幅摇摆运动而失稳。
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关键词
SPAR平台
垂荡-纵摇耦合
运动
马休不稳性
内共振
失稳机理
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职称材料
Trussspar平台垂荡-纵摇耦合运动数值模拟研究
2
作者
牟涵
李红霞
+1 位作者
张良
黄一
《船海工程》
2011年第6期138-141,共4页
采用SESAM软件建立平台模型进行数值模拟,得出平台在规则波浪中附加质量系数、阻尼系数和波浪力,建立平台垂荡-纵摇耦合方程,采用龙格库塔法求解该非线性方程,借助于Matlab软件编制计算程序,建立了垂荡-纵摇运动的非线性耦合算法。针对S...
采用SESAM软件建立平台模型进行数值模拟,得出平台在规则波浪中附加质量系数、阻尼系数和波浪力,建立平台垂荡-纵摇耦合方程,采用龙格库塔法求解该非线性方程,借助于Matlab软件编制计算程序,建立了垂荡-纵摇运动的非线性耦合算法。针对Spar平台垂荡-纵摇耦合运动响应问题,与SESAM软件中的算法相比,本研究建立的垂荡-纵摇运动的非线性耦合算法更接近实际情况。
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关键词
TRUSS
SPAR平台
垂荡-纵摇耦合
运动
数值模拟
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职称材料
Spar平台垂荡-纵摇与月池内流体垂向振动的耦合运动研究
被引量:
2
3
作者
刘利琴
邱雨
+1 位作者
张永恒
唐友刚
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2016年第19期113-118,131,共7页
考虑半开口月池,研究桁架式Spar平台垂荡、纵摇、月池内流体垂向振动的耦合运动。建立了平台垂荡-纵摇-月池内流体垂向振动的耦合运动方程,推导了月池内流体对平台垂荡和纵摇运动产生的力和力矩。针对三种工况,即不考虑月池开口、月池...
考虑半开口月池,研究桁架式Spar平台垂荡、纵摇、月池内流体垂向振动的耦合运动。建立了平台垂荡-纵摇-月池内流体垂向振动的耦合运动方程,推导了月池内流体对平台垂荡和纵摇运动产生的力和力矩。针对三种工况,即不考虑月池开口、月池开孔率为30%和70%,数值计算了耦合系统的运动响应,分析了月池内流体对平台垂荡和纵摇运动的影响,结果表明,月池内流体对平台主体垂荡有抑制作用,且抑制程度与月池开孔面积有关;对于70%的开孔率,平台垂荡响应RAO曲线在月池流体垂向振动固有周期附近出现高频峰值;70%开孔率时,月池内流体的运动远大于30%开孔率的情况;考虑月池开口后,平台的纵摇响应变化较小。最后,分析了耦合参数对平台及月池内流体运动的影响。
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关键词
SPAR平台
半开口月池
垂荡-纵摇耦合
耦合
参数分析
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职称材料
新型海洋浮标波浪能发电装置动力学特性研究
被引量:
1
4
作者
刘丽兰
代航舵
+2 位作者
秦英凯
李佳佳
吴子英
《仪器仪表学报》
北大核心
2025年第1期203-214,共12页
波浪作用下海洋浮标主要存在纵摇和垂荡运动,采用两自由度差动轮系分别将浮标的垂荡运动和纵摇运动与差动轮系的两个输入轴相连,差动轮系的输出轴与转子发电机相连,提出了一种多源耦合的新型海洋浮标波浪能发电装置。利用绕定轴转动的...
波浪作用下海洋浮标主要存在纵摇和垂荡运动,采用两自由度差动轮系分别将浮标的垂荡运动和纵摇运动与差动轮系的两个输入轴相连,差动轮系的输出轴与转子发电机相连,提出了一种多源耦合的新型海洋浮标波浪能发电装置。利用绕定轴转动的摆球俘获浮标纵摇的运动能量,并利用含有单向轴承的齿轮机构将摆球的往复摆动转化为驱动发电机转动的单向旋转运动,该旋转运动为差动轮系的输入之一。同时,利用含有单向轴承的齿轮齿条机构将浮标的垂荡运动转化为驱动发电机转动的单向旋转运动,该旋转运动为差动轮系的另一个输入。差动轮系的行星架作为输出轴与发电机转子直连驱动发电机单向转动,将浮标的纵摇和垂荡动能转化为电能。分别建立了新型浮标波浪能发电装置中摆球纵摇发电装置、浮体垂荡发电装置以及浮标纵摇/垂荡耦合的动力学方程,采用数值仿真研究了不同波浪周期和不同波浪幅值下发电装置的动力学响应及发电功率。结果表明:当波浪幅值为1 m时,浮标平均发电功率在波浪周期为2.3 s左右时达到最大,随着激励波浪幅值增大,浮标的垂荡和纵摇振动的响应随之增加,发电功率逐渐增大,当波幅为1.1 m时发电功率可达525.7 W。在波浪周期为2.3 s、振幅为1 m时,安装单向轴承比未安装单向轴承的发电效率提高约19.2%。
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关键词
海洋浮标
差动轮系
波浪能发电
垂荡-纵摇耦合
水动力特性
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职称材料
题名
Spar平台垂荡-纵摇耦合运动失稳机理
被引量:
6
1
作者
刘利琴
唐友刚
王文杰
机构
天津大学建筑工程学院船舶与海洋工程系
出处
《海洋工程》
CSCD
北大核心
2009年第2期29-35,共7页
基金
国家863资助项目(2007AA09Z30)
国家自然科学基金重点资助项目(50639030)
国家自然科学基金资助项目(50879057)
文摘
研究参数激励和强迫激励共同作用下Spar平台垂荡-纵摇耦合运动的失稳机理。考虑静稳性和排水体积的变化,推导平台的垂荡回复力和纵摇回复力矩表达式,建立规则波浪中平台垂荡-纵摇耦合的运动方程。以经典Spar平台为例,分析平台垂荡-纵摇耦合运动发生马休类型不稳定运动的条件以及平台运动失稳的形式,给出波高和波浪周期平面上平台因大幅运动失稳的参数域。结果表明,当波高相对较小时,波浪的临界周期接近于垂荡固有周期,平台失稳的形式为马休失稳;当波高相对较大时,波浪的临界周期远离垂荡固有周期,平台由于大幅摇摆运动而失稳。
关键词
SPAR平台
垂荡-纵摇耦合
运动
马休不稳性
内共振
失稳机理
Keywords
Spar platform
coupled heave
-
pitch motions
Mathieu instability
internal resonance
instability mechanism
分类号
P751 [交通运输工程—港口、海岸及近海工程]
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职称材料
题名
Trussspar平台垂荡-纵摇耦合运动数值模拟研究
2
作者
牟涵
李红霞
张良
黄一
机构
大连理工大学船舶工程学院
出处
《船海工程》
2011年第6期138-141,共4页
基金
国家自然科学基金(50909018)
文摘
采用SESAM软件建立平台模型进行数值模拟,得出平台在规则波浪中附加质量系数、阻尼系数和波浪力,建立平台垂荡-纵摇耦合方程,采用龙格库塔法求解该非线性方程,借助于Matlab软件编制计算程序,建立了垂荡-纵摇运动的非线性耦合算法。针对Spar平台垂荡-纵摇耦合运动响应问题,与SESAM软件中的算法相比,本研究建立的垂荡-纵摇运动的非线性耦合算法更接近实际情况。
关键词
TRUSS
SPAR平台
垂荡-纵摇耦合
运动
数值模拟
Keywords
truss spar platform
heave
-
pitch motions
numerical simulation
分类号
U674.38 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
Spar平台垂荡-纵摇与月池内流体垂向振动的耦合运动研究
被引量:
2
3
作者
刘利琴
邱雨
张永恒
唐友刚
机构
天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2016年第19期113-118,131,共7页
基金
国家自然科学基金(51179125)
文摘
考虑半开口月池,研究桁架式Spar平台垂荡、纵摇、月池内流体垂向振动的耦合运动。建立了平台垂荡-纵摇-月池内流体垂向振动的耦合运动方程,推导了月池内流体对平台垂荡和纵摇运动产生的力和力矩。针对三种工况,即不考虑月池开口、月池开孔率为30%和70%,数值计算了耦合系统的运动响应,分析了月池内流体对平台垂荡和纵摇运动的影响,结果表明,月池内流体对平台主体垂荡有抑制作用,且抑制程度与月池开孔面积有关;对于70%的开孔率,平台垂荡响应RAO曲线在月池流体垂向振动固有周期附近出现高频峰值;70%开孔率时,月池内流体的运动远大于30%开孔率的情况;考虑月池开口后,平台的纵摇响应变化较小。最后,分析了耦合参数对平台及月池内流体运动的影响。
关键词
SPAR平台
半开口月池
垂荡-纵摇耦合
耦合
参数分析
Keywords
Spar platform
semi
-
opening moon pool
heave
-
pitch coupling
analysis of coupling parameters
分类号
P751 [交通运输工程—港口、海岸及近海工程]
TB123 [理学—工程力学]
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职称材料
题名
新型海洋浮标波浪能发电装置动力学特性研究
被引量:
1
4
作者
刘丽兰
代航舵
秦英凯
李佳佳
吴子英
机构
西安理工大学机械与精密仪器工程学院
出处
《仪器仪表学报》
北大核心
2025年第1期203-214,共12页
文摘
波浪作用下海洋浮标主要存在纵摇和垂荡运动,采用两自由度差动轮系分别将浮标的垂荡运动和纵摇运动与差动轮系的两个输入轴相连,差动轮系的输出轴与转子发电机相连,提出了一种多源耦合的新型海洋浮标波浪能发电装置。利用绕定轴转动的摆球俘获浮标纵摇的运动能量,并利用含有单向轴承的齿轮机构将摆球的往复摆动转化为驱动发电机转动的单向旋转运动,该旋转运动为差动轮系的输入之一。同时,利用含有单向轴承的齿轮齿条机构将浮标的垂荡运动转化为驱动发电机转动的单向旋转运动,该旋转运动为差动轮系的另一个输入。差动轮系的行星架作为输出轴与发电机转子直连驱动发电机单向转动,将浮标的纵摇和垂荡动能转化为电能。分别建立了新型浮标波浪能发电装置中摆球纵摇发电装置、浮体垂荡发电装置以及浮标纵摇/垂荡耦合的动力学方程,采用数值仿真研究了不同波浪周期和不同波浪幅值下发电装置的动力学响应及发电功率。结果表明:当波浪幅值为1 m时,浮标平均发电功率在波浪周期为2.3 s左右时达到最大,随着激励波浪幅值增大,浮标的垂荡和纵摇振动的响应随之增加,发电功率逐渐增大,当波幅为1.1 m时发电功率可达525.7 W。在波浪周期为2.3 s、振幅为1 m时,安装单向轴承比未安装单向轴承的发电效率提高约19.2%。
关键词
海洋浮标
差动轮系
波浪能发电
垂荡-纵摇耦合
水动力特性
Keywords
ocean buoys
differential gear train
wave energy generation
heave
-
pitch coupling
hydrodynamic characteristic
分类号
TH122 [机械工程—机械设计及理论]
P743 [天文地球—海洋科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
Spar平台垂荡-纵摇耦合运动失稳机理
刘利琴
唐友刚
王文杰
《海洋工程》
CSCD
北大核心
2009
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
Trussspar平台垂荡-纵摇耦合运动数值模拟研究
牟涵
李红霞
张良
黄一
《船海工程》
2011
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
Spar平台垂荡-纵摇与月池内流体垂向振动的耦合运动研究
刘利琴
邱雨
张永恒
唐友刚
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2016
2
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下载PDF
职称材料
4
新型海洋浮标波浪能发电装置动力学特性研究
刘丽兰
代航舵
秦英凯
李佳佳
吴子英
《仪器仪表学报》
北大核心
2025
1
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职称材料
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