海洋平台动力响应分析与磁流变振动控制技术研究

摘要

海洋平台是海上石油天然气资源开发的基地,它是在无遮掩的海域设置的,需要经受住暴风、巨浪、坚冰、地震等恶劣海洋环境条件的考验，这些外荷载具有显著的长期性、连续性的特点，使得海洋平台在使用过程中存在着较陆上结构更为明显、持续的振动问题。海洋平台这种持续的振动会加剧平台的疲劳破坏、降低系统的可靠度，给生产、生活带来诸多不利影响。因此，结构的减振一直是工程界十分关注的课题。 本文的研究是在充分了解国内外有关结构振动控制理论研究现状的基础上，考虑了海洋平台在风、浪作用下所表现的动力特性，采用模糊磁流变半主动振动控制技术对海洋平台进行初步控制研究。模糊控制是一种智能控制，在处理复杂性、不确定性方面能力高，而磁流变阻尼器不仅具有一般半主动控制器的优点，同时还具有自身的优点比如响应快等。因此，磁流变振动控制技术是一种有发展前景的振动控制技术。本论文研究内容主要包括： 2 采用二阶Stokes波浪理论更准确地描述实际波浪运动。 2 采用有限元方法建立了海洋平台的数学模型，并分别从频域和时域的角度分析了平台的动力响应特性。 2 根据模糊控制算法优化设计出模糊控制器，并分析各参数对海洋平台控制效果的影响。 2 基于磁流变半主动控制算法，分析比较磁流变阻尼器的控制效果、可行性。 2 基于MATLAB6.5语言，开发振动控制仿真系统。