基于非线性吸振器的深水导管架平台减振特性研究
2022-09-21陈益群刘利琴吴志强胡文韬
船舶力学 2022年9期
陈益群,刘利琴,罗 超,吴志强,胡文韬
(1.天津大学a.建筑工程学院;b.机械工程学院,天津 300072;2.海洋石油工程股份有限公司,天津 300461)
0 引 言
随着海洋资源的开发走向深水海域,越来越多的深水导管架平台投入使用。由于长期承受波浪、风、流、地震等环境载荷的作用,不可避免地会引起导管架平台系统的振动问题。特别是深水导管架平台的刚度较小,低阶自振频率会落入波浪能量主要频率范围,产生较为剧烈的振动[1]。这不但会损坏平台的结构强度,还会对在平台上进行施工的人员身心健康与工作能力产生很大影响。因此开展波浪激励下海洋平台的减振研究,对平台安全非常重要。
国内外学者对导管架平台的振动问题开展了一系列研究:孙树民[2]通过在独桩平台上附加质量调制阻尼器(TMD)进行了波浪激励和地震激励下的减振分析,结果表明,TMD对波浪激励作用下独桩平台的减振非常有效;Patil[3]在导管架平台上安装粘弹性摩擦阻尼器,增加了原结构的粘性阻尼和横向刚度,从而极大降低了海洋平台的振动响应;李宁[4]运用LQG 控制算法来对海洋平台进行磁流变阻尼器半主动振动控制和鲁棒性研究,结果表明,虽然半主动控制和主动控制下的TMD 对平台均具有十分良好的减振效果,但有源控制需要传感器、外部能源等设备,比被动控制减振要求更为复杂,而且被动控制理论设计更为简易,更适合在工程领域中使用。
传统的TMD 线性吸振器减振频带较窄,在偏离减振频带时可能会出现振动放大现象[5]。……
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