Nonlinear periodic response analysis of mooring cables using harmonic balance method

کابل های مورینگ قطعات مهمی از سیستم های انرژی تجدید پذیر اقیانوس شامل توربین های بادی شناور در دریای سرپوشیده و مبدل های انرژی موج هستند. دینامیک کابل مورینگ به شدت غیر خطی است که حاصل اثر هندسی، بارهای هیدرودینامیکی و احتمالا تعاملات دریایی است. روش های دامنه زمانی معمولا برای شبیه سازی عددی استفاده می شود. این مطالعه فرمول یک روش تعادل چند هارمونیک دامنه فرکانسی غیرخطی را برای تحلیل کارآمد از یک کابل مورینگ تحت حرکات نمایشگاهی دوره ای تشکیل می دهد. پاسخ های دوره ای به ویژه برای بررسی اثر مورینگ بر روی پلت فرم، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در فرمول بندی، معادلات حاکم از حرکت های سه بعدی کابل، با استفاده از روش اختلاف محدود، فضایی اختیاری می شوند. معادلات دیفرانسیل معمولی غیر خطی متعاقبا به وسیله گسترش واکنش های ساختاری و نیروهای گره های غیر خطی با استفاده از سریهای فوریه کوتاه، به مجموعه ای از معادلات جبری غیر خطی ضرایب فوریه، به دامنه فرکانس تبدیل می شوند. معادلات در نهایت با استفاده از روش نیوتن حل می شوند که در آن روش متناوب فرکانس / زمان برای استفاده از اثر غیرخطی مورد استفاده قرار می گیرد. سپس روش ارائه شده با استفاده از مطالعات عددی یک کابل مورینگ به یک روش زمان دامنه مقایسه می شود. نتایج نشان می دهد که روش دقت قابل مقایسه با روش زمان دامنه است در حالی که عموما کارآمدتر است. روش پیشنهادی نتایج امیدوار کننده را نشان می دهد حتی زمانی که تنش کابل به مدت زمان در طول حرکت کابل غیر مثبت می شود، که یک مشکل شناخته شده برای روش های زمان دامنه است.