畸形波作用下深水锚泊平台-隔水管耦合系统动力响应特性

摘要

畸形波波峰尖陡，能量集中，易对锚泊平台和隔水管系统造成灾难性后果。基于随机波加瞬态波的方法模拟畸形波列，建立畸形波作用下锚泊平台-隔水管-水下井口耦合动力学模型；融合Newmark-β法和四阶Runge-Kutta法提出畸形波作用下耦合系统动力响应求解算法，并自主开发动力学求解器，实现畸形波作用下耦合系统的动力响应一体化分析，揭示畸形波对锚泊平台及隔水管-水下井口系统的影响机制。结果表明，畸形波的瞬间冲击力可引起锚泊平台在纵荡方向上的长周期、大振幅运动，畸形波及其作用下的平台运动显著增加了隔水管-水下井口系统的位移和弯矩变化幅值，其变化呈尖峰状并且振荡剧烈，其中水下井口弯矩较大，易发生稳定性失效。

关键词

畸形波 / 锚泊平台 / 隔水管 / 耦合系统 / 动力响应

基金资助

国家重点研发计划(2022YFC2806501); 国家自然科学基金项目(52271300,52071337,51809279)