Точное измерение движения для подтверждения динамики плавучих конструкций

Оптическая система захвата движения обеспечивает высокоточные бесконтактные измерения перемещения плавучей конструкции во время испытаний физических моделей, что способствует проверке численных моделей и анализу безопасности в научных исследованиях морской инженерии.

Оптический захват движения NOKOV применялся в опыте на волновом лабиринте масштаба 1:10 в Университете океанологии Китая для регистрации движения плавучего модуля. Экспериментальные данные временных рядов помогли подтвердить достоверность моделирования плавучей многомодульной системы при разрушении соединителя, поддерживая анализ безопасности модульных морских сооружений, таких как плавающие оффшорные фотоэлектрические платформы и системы преобразования энергии волн.

Исследование: Анализ безопасности многомодульных плавучих систем при разрушении соединителей

Многомодульные плавучие системы (MPS), включающие плавающие оффшорные солнечные электростанции, установки для преобразования энергии волн и оффшорные города, обеспечивают инновационные решения для освоения морских ресурсов. Однако при экстремальных и циклических нагрузках соединители между плавучими модулями могут выходить из строя, что способно негативно сказаться на безопасности и надежности всей системы.

Научная группа под руководством профессора Цзюньфэна Ду из Колледжа инженерного дела Университета океанологии Китая опубликовала статью об анализе безопасности многомодульных плавучих систем при разрушении соединителей в журнале Engineering Structures. В работе исследовалось влияние выхода из строя соединителей на динамические отклики и структурную безопасность многомодульных плавучих систем.

В ходе исследований была создана численная модель, основанная на теории трехмерного потенциального течения и теории динамики многих тел. Комбинированная система тело соединитель якорное крепление изучалась с помощью гидродинамических расчетов в программе MHydro и динамического моделирования в OrcaFlex.

Применение NOKOV: Оптический захват движения для подтверждения результатов эксперимента в волновом лотке

Для подтверждения численной модели исследователи провели испытания физической модели масштаба 1:10 в волновом лотке Университета океанологии Китая с учетом критерия подобия Фруда.

В ходе эксперимента оптическая система захвата движения NOKOV применялась для фиксации временных рядов перемещения плавучих модулей. Система обеспечивала высокоточные данные измерений движения модулей, способствуя подтверждению корректности численного моделирования в условиях отказа соединителей.

Возможность бесконтактного оптического отслеживания компании NOKOV позволила точно измерять движение плавучих модулей в условиях динамического волнения, включая изменения положения и ориентации модулей. Эти экспериментальные данные движения служили надежной основой для анализа сложной динамики системы тело соединитель якорное крепление.

Результаты: Разрушение соединителя изменяет динамические отклики плавучей системы

Результаты экспериментов показали хорошее совпадение данных численного моделирования и физических измерений.

После выхода из строя наветренного соединителя C2 значительно увеличились продольные колебания, поперечные смещения и рыскание системы, причем наиболее выраженные отклики были зафиксированы в модулях наветренной стороны. Отказ соединителя также изменил модальные характеристики системы, что привело к формированию многовершинных кривых отклика на движение и повышению рисков резонанса.

Траектории горизонтального движения модулей изменились с прямолинейных перемещений в исправном состоянии на эллиптические и петлеобразные фигуры после разрушения соединителя.

Расчет усилий показал, что максимальные натяжения соединителей C1 и C4 увеличились на 68,2% и 25,4% соответственно. Пиковое натяжение соединителя C1 достигло уровня в 2,1 раза превышающего исправное состояние, тогда как максимальное натяжение соединителя C3 снизилось примерно на 50,8%. Максимальное натяжение швартовной линии M6 увеличилось на 11,8%.

Результаты испытаний систем из четырех и пяти модулей выявили схожие тенденции, свидетельствующие о том, что отказ соединителя может повысить риск последовательного разрушения соединителей в крупных плавучих комплексах.

Статья: Анализ безопасности многомодульных плавучих систем при разрушении соединителей

Перейдите по ссылке, чтобы изучить все примеры применения NOKOV в морской и подводной отраслях

Часто задаваемые вопросы

1. Как измерить движение плавучей конструкции в экспериментах по морской инженерии?

Системы оптического захвата движения способны отслеживать положение и ориентацию физических моделей в ходе испытаний в волновых лотках, предоставляя точные данные о движении для структурного анализа и верификации численных моделей.

2. Можно ли использовать системы захвата движения для испытаний в волновых лотках?

Да. Бесконтактный оптический захват движения подходит для измерения динамики при испытаниях физических моделей, включая морские сооружения, оффшорную инженерию и эксперименты по динамике конструкций.

3. Почему в данном исследовании использовался захват движения NOKOV?

Система оптического захвата движения NOKOV применялась для фиксации данных о движении плавучих модулей и предоставления высокоточных экспериментальных измерений для подтверждения численного моделирования сценариев отказа соединителей.