圆筒型浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading,FPSO)垂荡运动较大,易引发摇摆运动失稳,影响油气生产安全。针对圆筒型FPSO垂荡与纵摇间的强耦合关系,建立两自由度非线性耦合运动方程,基于摄动法推导方程的近...圆筒型浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading,FPSO)垂荡运动较大,易引发摇摆运动失稳,影响油气生产安全。针对圆筒型FPSO垂荡与纵摇间的强耦合关系,建立两自由度非线性耦合运动方程,基于摄动法推导方程的近似解析解,研究涌浪作用下圆筒型FPSO垂荡-纵摇耦合运动响应及稳定性。结果表明:当涌浪周期远离圆筒型FPSO垂荡固有周期时,圆筒型FPSO具有良好的运动稳定性;在垂荡与纵摇固有周期接近1∶2关系的情况下,同时当长周期涌浪频率接近圆筒型FPSO垂荡固有频率时,圆筒型FPSO的垂荡和纵摇由线性强迫运动转变为1/2亚谐运动,垂荡位移幅值与波浪幅值呈非线性关系,纵摇出现较大运动响应;当圆筒型FPSO发生内共振运动时,增加垂荡阻尼可消耗垂荡共振时的能量,降低垂荡运动幅值,增加纵摇阻尼可降低纵摇运动幅值,但同时会增大引起垂荡能量向纵摇渗透所需的最小垂荡运动幅值,使波浪能量集中于垂荡模态,导致垂荡运动幅值增大。展开更多
文摘圆筒型浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading,FPSO)垂荡运动较大,易引发摇摆运动失稳,影响油气生产安全。针对圆筒型FPSO垂荡与纵摇间的强耦合关系,建立两自由度非线性耦合运动方程,基于摄动法推导方程的近似解析解,研究涌浪作用下圆筒型FPSO垂荡-纵摇耦合运动响应及稳定性。结果表明:当涌浪周期远离圆筒型FPSO垂荡固有周期时,圆筒型FPSO具有良好的运动稳定性;在垂荡与纵摇固有周期接近1∶2关系的情况下,同时当长周期涌浪频率接近圆筒型FPSO垂荡固有频率时,圆筒型FPSO的垂荡和纵摇由线性强迫运动转变为1/2亚谐运动,垂荡位移幅值与波浪幅值呈非线性关系,纵摇出现较大运动响应;当圆筒型FPSO发生内共振运动时,增加垂荡阻尼可消耗垂荡共振时的能量,降低垂荡运动幅值,增加纵摇阻尼可降低纵摇运动幅值,但同时会增大引起垂荡能量向纵摇渗透所需的最小垂荡运动幅值,使波浪能量集中于垂荡模态,导致垂荡运动幅值增大。
