Influence of irregular waves on the dynamic response of a vertical transport system for deep sea mining
Influence of irregular waves on the dynamic response of a vertical transport system for deep sea mining
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不规则波浪对深海采矿垂直输送系统动力响应的影响
DOI：
10.1016/j.oceaneng.2020.108443
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发表时间：
2021-06
影响因子：
5
通讯作者：
Lei Liu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Qi Wu;Jianmin Yang;Xiaoxian Guo;Lei Liu
垂直输送系统是深海采矿综合系统的重要组成部分，随着矿产资源的紧缺，垂直输送系统越来越受到人们的重视。基于集中质量法，估计了由波浪诱导的水动力和波浪诱导的船舶运动引起的不规则波浪对VTS动力响应的影响。结果表明，波浪诱导的水动力主要作用于VTS的平衡位置，而波浪诱导的船舶运动是VTS动力响应的决定因素。具有特定谱峰周期的波会引起VTS的参数失稳。对VTS最不利的航向是90°。VTS的动力响应随波高的增加而增大。然而，发现缓冲矿倾斜范围对波浪条件不敏感。升沉运动是影响刚性管道有效张力的最主要因素。刚性管上的有效张力直接影响软管的载荷响应。特别是在极端环境下，刚性管道上的弯矩呈现非高斯特性。因此，要研究VTS的完整动力响应，必须考虑不规则波作用下船舶运动的耦合效应。
The vertical transport system (VTS) is the main part of the total integrated system for deep sea mining, which attracts increasing attention owing to the shortage of mineral resources. The influences of irregular waves due to wave-induced hydrodynamic forces and wave-induced vessel motions on the VTS dynamic responses are estimated based on the lumped-mass method. Results show that the wave-induced hydrodynamic forces mainly act on the equilibrium position of the VTS, whereas the wave-induced vessel motions are the determining factor in the VTS dynamic responses. Waves with the specific spectrum peak period would induce parametric instability in the VTS. The most adverse heading for the VTS is found to be 90°. The dynamic responses of the VTS will increase with wave heights. However, the buffer–miner slant range is found to be insensitive to wave conditions. Heave motions are the most dominant factor influencing the effective tension of the rigid pipe. The effective tension on the rigid pipe directly affect the load response of the hose. Particularly, the bending moment on the rigid pipe presents non-Gaussian characteristics under extreme environments. Therefore, the coupling effect of the vessel motions under irregular waves should be considered to study the complete VTS dynamic responses.
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影响因子：
0.8
作者：
J. Chung
通讯作者：
J. Chung
DOI：
10.4043/27185-ms
发表时间：
2016-05
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
Steffen Knodt;T. Kleinen;Christian Dornieden;Jan Lorscheidt;B. Bjørneklett;A. Mitzlaff
通讯作者：
Steffen Knodt;T. Kleinen;Christian Dornieden;Jan Lorscheidt;B. Bjørneklett;A. Mitzlaff
DOI：
--
发表时间：
1997
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
Sup Hong
通讯作者：
Sup Hong
DOI：
10.1061/(asce)0733-9399(1992)118:5(942
发表时间：
1992-05
期刊：
Journal of Engineering Mechanics-asce
影响因子：
--
作者：
S. Thampi;J. Niedzwecki
通讯作者：
S. Thampi;J. Niedzwecki
海况对深水S敷设海上管道动力行为的影响
影响因子：
5
作者：
Gong, Shunfeng;Xu, Pu
通讯作者：
Xu, Pu