عنوان پایان‌نامه
تاثیر میراگرا جرمی تنظیم شده بر کنترل ارتعاشات سکوهای پایه کششی
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران-سازه های دریایی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1326
- تاریخ دفاع
- ۱۳ مهر ۱۳۸۸
- دانشجو
- ودود دهخوارقانیان
- استاد راهنما
- محرم دولتشاهی پیروز
- چکیده
- کاربرد سکوهای پایه کششی برای استخراج و برداشت از منابع سوخت¬های فسیلی در آب¬های عمیق در سال¬های اخیر، انجام مطالعه و تحقیق بر روی رفتار آنها را الزامی می¬دارد. این سازه¬های عظیم دریایی توسط کابل¬های پیش تنیده به بستر دریا متصل شده¬اند. به دلیل وجود این کابل¬ها، سکوی پایه کششی در امتداد قائم کاملاً مقید شده¬است ولی در امتدادهای افقی رفتاری آزادانه¬تر دارد. رفتار مقید این سکوها در امتداد قائم باعث شده¬است که پریود طبیعی آنها کوچک و در عوض فرکانس حرکتی در این امتداد افزایش یابد. افزایش فرکانس حرکت، باعث بوجود آمدن سیکل¬های بارگذاری و باربرداری با دفعات تکرار بالا در کابل¬های پیش تنیده در طول عمر سازه می¬شود. وجود این سیکل¬ها عمر خستگی کابل¬های پیش تنیده را کاهش داده و هزینه¬های نگهداری را افزایش می¬دهد. در این پایان¬نامه برای کنترل ارتعاشات کابل¬های پش تنیده و کاهش دامنه این ارتعاشات از میراگر جرمی تنظیم¬شده استفاده شده¬است. میراگر جرمی تنظیم شده برای یک فرکانس نوسانی مشخص طراحی و اجرا می¬گردد، که اگر طیف بارگذاری دارای دامنه فرکانسی محدود و نزدیک به فرکانس طراحی میراگر باشد، کارایی میراگر به حداکثر خود می¬رسد. دلیل انتخاب این نوع از میراگر، ماهیت بارگذاری سکوهای پایه کششی است. بارگذاری عمده بر روی سکوهای پایه کششی بار باد و موج است. هر یک از این بارگذاری¬ها دارای ماهیت طیفی با دامنه محدود فرکانسی هستند. به همین دلیل، امکان کارا بودن میراگر جرمی تنظیم شده برای کنترل ارتعاشات سکوی پایه کششی وجود دارد. با انجام آنالیزهای دامنه زمان برای سکوی پایه کششی قبل و بعد از بکارگیری میراگر جرمی تنظیم شده و اعمال بارگذاری¬های موج هارمونیک، موج طیفی، باد و باد و موج طیفی به صورت هم¬زمان، تاثیر میراگر را بر روی ارتعاشات سکوی پایه کششی مورد مطالعه قرار گرفت. با توجه به آنالیزهای انجام شده و مطالعه روی نتایج این آنالیزها، موثر بودن میراگر جرمی تنظیم¬شده بر کاهش ارتعاشات سکوی پایه کششی، مشخص و تایید شد.
- Abstract
- In recent years, using Tension Leg Platforms (TLPs) in the production of fossil fuels in the seabed of deep seas, necessitate investigation and researches about the behavior of these structures under environmental loading. These mega structures are connected to seabed by a number of pre-tensioned tethers, which restrict vertical motion of TLP, but allow the compliant behavior in horizontal directions. In vertical direction, natural period of motion decreases due to presence of tethers, as a result the frequency of motion increases. Because of this high frequency motion, cycles of loading and unloading occurs in large number in the tethers. The result of which is declining the fatigue life of tether and increasing the maintenance cost of them. In this thesis, we used Tuned Mass Damper (TMD) to control the motion of TLP and decrease the amplitude of motion. TMD is designed and installed to control the vibration caused by certain frequency of excitation, so if the applied load has a narrow band spectrum that its dominant frequency is near t designed frequency of TMD, the efficiency of TMD reaches its highest value. The reason for using TMD is the nature of environmental loading on the TLP. The two major environmental loads are wind and wave. These two loads have spectral nature that each of which spectrum is narrow band. For this reason, the positive effect of TMD on controlling the vibration of TLP is probable. By performing the time domain analysis on TLP before and after installation of TMD as well as applying harmonic wave, spectral wave, wind and wind with spectral wave load simultaneously on the model, the effect of TMD on vibration of TLP is investigated. On the basis of the analysis, the positive effect of TMD on controlling the vibration of TLP is proved.
