抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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海洋におけるオイルリグ/生産プラットフォームや風車のような浮遊体は,張力緊張材とカテナリー係留線を含む支持システムによって,予想される位置に固定または制御する必要がある。最近では,後の1つ,カテナリー係留ラインは,その低コストと容易な設置により,より深い水でますます使用されている。浮遊プラットフォームがより深い水深に向けて開発されるので,係留線の長さはより大きくなり,その結果,係留線の構造的慣性と流体力学的慣性/減衰のような動的挙動がより明白になった。本論文では,係留ラインの動的挙動を考察し,静的復元力のみを含む従来の準静的方法と比較し,カテナリー係留線の非線形復元性能を包括的に調べた。最初に,係留システムの非線形動的モデルを,修正有限要素シミュレーションとともに,3d動的懸垂方程式に基づいて開発した。静的復元力と比較して,静的カテナリー理論に基づく構造重力と全体的形状に依存して,動的復元力を,構造曲率がベクトル方程式に関して空間位置と時間によって変化する著者らの3d湾曲フレキシブルビーム方式に基づいて解析した。著者らの修正有限要素シミュレーションにおいて,隣接ビーム要素の間の回転自由度を解放して,個々の要素の曲げ剛性をゼロに設定して,伝統的静的カテナリー理論に従って静的にオリジナルな形状およびトップ張力を初期条件として使用した。さらに,流体力学的力を構造運動に依存して負荷した。数値シミュレーションに基づき,変位と動的張力の係留線の時間的空間的発展に及ぼす構造パラメータ(質量密度と初期引張比を含む)とともに,カテナリーのトップエンド運動の振幅と周波数の影響を研究した。また,構造/流体力学慣性と減衰に起因するスラックタット現象を提示した。結果は以下を示した。1)一般に,係留ラインに沿った変位分布は,安定したスタンド波として特徴付けられる。動的効果による回復張力の付加的部分は準静的方法の20%までであり,引張振幅差(最大引張と最小張力の間)は準静的値のおよそ3倍である。特に,係留ラインがスラックになると,応答は進行波として特徴付けられ,最大張力振幅は静的方法の9倍になる。2)カテナリーのトップエンド運動の振幅/周波数が増加するにつれ,カテナリー変位の値は最初に低下し,次に上昇する。カテナリー長さに沿った変位分布は,トップエンドの運動によって変化した。面白いことに,最大変位は,サージの場合,カテナリーの中間点で発生し,一方,最大変位は,上端運動が上下動の場合に大きくなるので,カテナリーに沿って移動する。3)トップ張力の倍率係数は,係留線質量密度の増加とともに低下するが,初期引張比の増加とともに増加する。また,速度スペクトルにおけるより高い周波数における速度振幅は,トップエンド運動が増加するにつれて増加するかもしれない。Please refer to the publisher for the copyright holders. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】
