石油学报
石油學報
석유학보
ACTA PETROLEI SINICA
2013年
5期
995-1003
,共9页
毕国军%刘军%朱绍华%房晓明%王立权
畢國軍%劉軍%硃紹華%房曉明%王立權
필국군%류군%주소화%방효명%왕립권
深水脐带缆%敷设系统%刚性有限元方法%拉格朗日方程%动力学分析%扰动补偿
深水臍帶纜%敷設繫統%剛性有限元方法%拉格朗日方程%動力學分析%擾動補償
심수제대람%부설계통%강성유한원방법%랍격랑일방정%동역학분석%우동보상
deep sea umbilical cable%laying system%rigid finite element method%Lagrange equation%dynamic analysis%disturbance compensation
为了研究深水脐带缆敷设系统的动力学性能,解决海洋作业环境下系统敷缆速度和缆线张力控制问题,利用刚性有限元方法对柔性脐带缆进行了离散和转化,建立了深水脐带缆敷设系统物理模型.在关节坐标系统下,建立了基于第二类拉格朗日方程的系统动力学模型,对模型进行了静平衡求解并获得了系统参数初值.对比理想无扰动作业工况,分析了恒定的张紧器阻尼制动力下施工船运动波动对敷缆速度及缆线张力的影响.针对影响较为严重的升沉运动波动,分析了调整张紧器阻尼制动力的扰动补偿功能对敷缆速度及缆线张力的控制调节状况.理论分析及样机模拟试验结果表明,张紧器扰动补偿可有效地降低施工船运动波动所导致的缆线张力及敷缆速度波动,防止脐带缆拉断或屈曲破坏.
為瞭研究深水臍帶纜敷設繫統的動力學性能,解決海洋作業環境下繫統敷纜速度和纜線張力控製問題,利用剛性有限元方法對柔性臍帶纜進行瞭離散和轉化,建立瞭深水臍帶纜敷設繫統物理模型.在關節坐標繫統下,建立瞭基于第二類拉格朗日方程的繫統動力學模型,對模型進行瞭靜平衡求解併穫得瞭繫統參數初值.對比理想無擾動作業工況,分析瞭恆定的張緊器阻尼製動力下施工船運動波動對敷纜速度及纜線張力的影響.針對影響較為嚴重的升沉運動波動,分析瞭調整張緊器阻尼製動力的擾動補償功能對敷纜速度及纜線張力的控製調節狀況.理論分析及樣機模擬試驗結果錶明,張緊器擾動補償可有效地降低施工船運動波動所導緻的纜線張力及敷纜速度波動,防止臍帶纜拉斷或屈麯破壞.
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