张力腿平台整体运动抑制的理论和实验研究

对张力腿平台(TLP)整体运动进行抑制是大幅提高平台安全性和作业能力的高效而经济的途径，目前还缺少同时抑制TLP六自由度运动的工作。本课题拟采用液柱吸振器(LCVA)和底开口圆柱同时对TLP六自由度运动进行抑制，主要研究内容有：1）考虑LCVA和底开口圆柱中起伏的液柱、平台浮体与波浪之间的相互作用后，TLP动力响应的分析方法；2）揭示这两种减振器对各自由度抑制的机理；3）分析有关参数对抑制效果的影响规律，识别出起主要作用的参数，并进行主控参数的敏感度分析；4）认识能量在各自由度之间传递的规律；5）海洋工程水池的模型实验及与理论分析的对比验证。通过上述理论和实验研究，探索基于LCVA和底开口圆柱的同时抑制TLP六自由度整体运动的方法。本课题研究可丰富深海结构振动分析及控制的理论内涵，可为我国TLP开发设计与发展其他深海油气平台技术提供理论支持，具有明确的学术意义和广阔的工程应用前景。

抑制张力腿平台（TLP）的整体运动响应，不仅可以提高平台在恶劣海况下的安全性，而且还能够用较小代价提高平台耐波性和作业能力。对于张力腿平台六自由度整体运动同时抑制的研究工作目前还很少。本项目采用液柱吸振器（LCVA）和底开口圆柱沉箱同时对TLP六自由度运动进行抑制，主要研究内容有：1）考虑LCVA（包括水上和水下两种）和底开口圆柱中起伏的液柱、平台浮体与波浪之间的相互作用后，TLP动力响应分析方法；2）揭示这两种减振器对各自由度抑制的机理；3）分析液柱吸振器水柱长度、阻尼板开孔率、底开孔圆柱沉箱位置等有关参数对抑制效果的影响规律，识别出起主要作用的参数，并进行主控参数的敏感度分析；4）认识能量在平台、液柱吸振器和底开口圆柱中的振荡液柱等各自由度之间的传递规律；5）物理模型实验研究。通过上述理论和实验研究，提出了基于安装液柱吸振器（LCVA）和底开口圆柱来抑制TLP六自由度整体运动的方法，给出了有关参数影响规律。本项目研究表明，采用液柱吸振器和底开口圆柱可以有效降低TLP的整体运动自由度，对于张力腿平台运动抑制起主要作用的参数是：阻尼板开孔率、液柱吸振器水柱的长度、液柱吸振器的质量、底开口圆柱沉箱的位置。本项目目前发表了4篇期刊论文，申请了4项发明专利，获得了3项软件著作权。.本项目研究提出了基于液柱吸振器（水上和水下两种）和底开口圆柱沉箱的TLP运动抑制方法，发展了考虑液柱吸振器和底开口圆柱沉箱中起伏的液柱、平台、波浪之间相互作用的耦合动力响应分析方法，认识了参数影响规律，这些工作可以丰富深海结构动力响应分析及控制的理论内涵，可为我国TLP开发设计与深海油气开发提供理论支持，具有明确的学术意义和广阔的工程应用前景。