深海系泊系统稳定性及张力突变特性研究

深海采油装备包括FPSO、Spar和TLP,这三种装备的关键技术是系泊系统，一旦系泊系统发生破坏，海上装备即会崩溃。目前深海系泊系统的动力学特性尚未深入研究，失效和破坏机理也不清楚。本研究以深海系泊系统为研究对象，考虑系泊系统的复原刚度分段光滑非线性因素，结合不同海况下系泊系统松弛－张紧运动特点，以及系泊缆材料的复杂本构关系，建立非连续刚度系泊系统的模型及运动方程，提出系泊系统非线性动力学参数确定方法，研究非连续刚度系泊系统的运动稳定性、亚谐共振、运动幅值跳跃、分岔及混沌动力学特性，考虑系缆松弛到张紧过程中产生的碰撞冲击效果，研究系缆张力的突变特性及张力的放大效应。本成果可以揭示系泊系统的复杂动力学特性，发现系泊系统中危险和复杂的动力因素，有效计算系泊系统的冲击张力，提高系泊载荷计算的可靠性。为深海系泊系统的可靠性设计，以及深海系泊系统的动力学参数优化和动力控制奠定理论基础。