[發明專利]一種深水吊纜在波浪、流中非線性運動響應計算方法

有效

• 申請號: 201811143868.1
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN109271727B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 趙藤;張世義;孫鵬;趙珂;袁培銀;冀楠;王立志;劉玲
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F30/17;G06F111/08;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 合肥市科融知識產權代理事務所(普通合伙) 34126
• 代理人: 陳思聰

本發明公開了一種深水吊纜在波浪、流中非線性運動響應計算方法，本發明通過計算繞流阻力、計算繞流慣性力、計算作用于吊纜的波浪力、計算波、流聯合作用于吊纜的力，設置波、流載荷計算參數，設置工作母船計算參數，設置波浪計算參數和流計算參數，從而計算流作用時吊纜非線性運動響應，波浪作用時吊纜非線性運動響應和波、流共同作用時吊纜非線性運動響應，對深水吊纜在波浪、流中非線性運動響應計算的提供更為完善的理論和有效的分析方法，更準確快速的計算深水吊纜非線性運動響應是當前水下吊裝過程中亟待解決的問題。

技術領域

本發明涉及一種深水吊纜領域，具體是一種深水吊纜在波浪、流中非線性運動響應計算方法。

背景技術

波浪和流是吊纜流體作用力分析過程中的兩個主要環境載荷，是影響吊纜力學性能和運動特性的關鍵因素。準確建立波浪和流的力學模型，是分析水下吊纜運動響應的前提，發展不同類型波浪和流中纜索水動力學性能的分析方法，對掌握深水吊裝纜索的非線性運動特性具有重要的理論價值和工程意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種深水吊纜在波浪、流中非線性運動響應計算方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種深水吊纜在波浪、流中非線性運動響應計算方法，其具體步驟如下：

S1、計算繞流阻力；

S2、計算繞流慣性力；

S3、計算作用于吊纜的波浪力；

S4、計算波、流聯合作用于吊纜的力；

S5、波、流載荷計算參數；

S6、一、流作用時吊纜非線性運動響應；

二、波浪作用時吊纜非線性運動響應；

三、波、流共同作用時吊纜非線性運動響應。

作為本發明進一步的方案：所述步驟S5中包括工作母船計算參數。

作為本發明進一步的方案：所述步驟S5中包括波浪計算參數。

作為本發明再進一步的方案：所述步驟S5中包括流計算參數。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明通過計算繞流阻力、計算繞流慣性力、計算作用于吊纜的波浪力、計算波、流聯合作用于吊纜的力，設置波、流載荷計算參數，設置工作母船計算參數，設置波浪計算參數和流計算參數，從而計算流作用時吊纜非線性運動響應，波浪作用時吊纜非線性運動響應和波、流共同作用時吊纜非線性運動響應，對深水吊纜在波浪、流中非線性運動響應計算的提供更為完善的理論和有效的分析方法，更準確快速的計算深水吊纜非線性運動響應是當前水下吊裝過程中亟待解決的問題。

具體實施方式

面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

本發明實施例中，一種深水吊纜在波浪、流中非線性運動響應計算方法，其中不同節點處法向和切向的加速度與吊纜非線性運動方程中的外部力F之間的關系，可通過定義離散的動力學方程得到：

MAⁱ⁺¹+C|Vⁱ|Vⁱ+KUⁱ＝(F^excit)ⁱ

其中M為包括附加質量在內的單位長度吊纜質量，A表示加速度，V表示速度，U表示位移，F^excit表示外部激勵。