hrvatski

Utjecaj nelinearne povratne krutosti na odziv pritegnutih pučinskih konstrukcija

Jedan od uzroka nelinearnog dinamičkog odziva pritegnutih pučinskih platformi (eng. TLP - Tension Leg Platforms) je analizirana nelinearna povratna krutost, ovisna o sidrenom sustavu. Uočeni nedostaci tradicionalne formulacije nelinearne povratne krutosti (npr. nefizikalna vrijednost koeficijenata krutosti i izostanak sprege za gibanja u horizontalnoj ravnini) razlog su izvoda nove, fizikalno konzistentne, formulacije. Kao poseban slučaj hidroelastične analize plutajućih tijela prvo je izvedena konzistentna formulacija linearne povratne krutosti sastavljena od konvencionalne (aksijalne) i geometrijske krutosti pripona (element sidrenog sustava) i hidrostatske krutosti tijela. Na temelju linearne povratne krutosti, razmatranjem spregnutog proizvoljnog pomaka TLP-a u horizontalnoj ravnini, konstruirana je nelinearna sekantna povratna krutost. Nelinearna povratna krutost izvedena je na temelju ravnoteže vanjskih i unutrašnjih sila, ali i energijski, na temelju jednakosti potencijalne energije, kako bi se analizirao i takav pristup. Iz sekantne povratne krutosti izvedena je nelinearna tangencijalna povratna krutost. S obzirom da gibanja u horizontalnoj ravnini uzrokuju sjedanje TLP-a (kao pojavu 2. reda) predloženo je rješenje dvojbe promatrati sjedanje kao dodatni stupanj slobode gibanja ili kao dio poniranja. Takvim pristupom objašnjena je sprega gibanja u vertikalnoj ravnini (poniranje, ljuljanje i posrtanje) s gibanjima u horizontalnoj ravnini (zalijetanje, zanošenje i zaošijanje). Poniranje je analizirano u lokalnom prirodnom koordinatnom sustavu, uvođenjem dodatnog stupnja slobode gibanja, kako bi analiza bila moguća u smjeru glavnih osi krutosti. Takav dinamički sustav reduciran je na uobičajenih šest stupnjeva slobode gibanja bez značajnije numeričke greške. Primjena teorijskih rezultata ilustrirana je jednostavnim numeričkim primjerima (TLP SPAR plutajuća vjetroturbina, ISSC TLP) opisanim sustavima običnih diferencijalnih i integro-diferencijalnih jednadžbi, integriranim u vremenskoj domeni u kojoj su nelinearnosti uključene u jednadžbe dinamičke ravnoteže bez pojednostavljenja.

pritegnuta pučinska platforma; linearna povratna krutost; nelinearna povratna krutost; spregnuta gibanja; sjedanje platforme; potencijalno strujanje; vremenska domena; Cumminsove jednadžbe

nije evidentirano