Dynamic response of a deepwater riser subjected to combined axial and transverse excitation by the nonlinear coupled model

در مهندسی دریایی، بلندرهای طولانی بلند و باریک به طور همزمان تحت هرگونه تحرک محوری و عرضی قرار می گیرند. بار محوری تنش بالای نوسان است که بوسیله حرکت شناور شناور ایجاد می شود، در حالی که تحریک عرضی از بارهای محیطی مانند امواج حاصل می شود. به عنوان بار بار محوری متغیر زمان ممکن است باعث ایجاد رزونانس پارامتر کلاسیک، تجزیه و تحلیل پویا از یک رودخانه عمیق آب با ترکیبی از تحرک های محوری و عرضی پیچیده تر می شود. در این مطالعه، برای به طور کامل اثر جفت شدن بین ارتعاش محوری و عرضی مسطح، معادلات غیر خطی مرتبط از حرکت پویا روبشی فرموله شده و سپس با روش اختلاف مرکزی در حوزه زمان حل می شود. برای مقایسه، شبیه سازی عددی برای هر دو مدل خطی و غیر خطی انجام می شود. نتایج نشان می دهد که جابجایی های عرضی پیش بینی شده توسط هر دو مدل مشابه هستند، زمانی که تنها تحریک عرضی تصادفی اعمال می شود. با این حال، هنگامی که تنش دینامیکی محوری و نیروی موج عرضی هر دو مورد در نظر گرفته شود، مدل خطی پاسخ را کمینه می کند زیرا اثر جفت شدن را نادیده می گیرد. بدین ترتیب، مدل دوبعدی برای آب های عمیق مناسب تر است. همچنین مشخص شده است که تحرک محوری می تواند به طور قابل توجهی پاسخ واکنش عرضی ایستر را افزایش دهد و از این رو استرس خمشی، به ویژه برای مواردی که تنش متغیر زمان در منطقه رزونانس پارامتری کلاسیک قرار دارد. چنین اثرات متغیر زمانی باید در ارزیابی ایمنی خستگی مورد توجه قرار گیرد.