Dynamika risera przemieszczanego przez przeszkodę

• Autorzy: Adamiec-Wójcik I. , Drąg Ł. , Nowak A. , Wojciech S.

Warianty tytułu

EN

Dynamic analysis of a riser moving over an obstacle

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono sposób modelowania układów z wiotkimi członami wykorzystywanymi w technice morskiej na przykładzie risera. Człony wiotkie dyskretyzowano wykorzystując nowe sformułowanie metody sztywnych elementów skończonych pozwalające na uwzględnienie podatności giętnej i wzdłużnej członów. Opisano sposób podziału członu na sztywne elementy skończone połączone elementami sprężysto-tłumiącymi. Uwzględniono siły hydrodynamiczne oraz masę wody dodanej. Przedstawiono wyniki symulacji numerycznych analizując drgania risera przemieszczanego przez przeszkodę znajdującą się na dnie morza.

EN

The paper presents models for static and dynamic analysis of planar slender systems undergoing large elastic deformations, namely pipelines, cables and risers, which are used very often in offshore engineering. Discretization of slender links is carried out by means of the modification of the rigid finite element method, which allows us to consider both bending and longitudinal flexibility. The manner of dividing a slender link into rigid finite elements assuming inertial features and massless spring-damping elements is described. The formulation of the method, which allows us to take into account hydrodynamic forces and added-mass, is presented. The models are used for dynamic analysis of risers. Results of numerical simulations of a riser moving on the seabed over an obstacle are presented.

Słowa kluczowe

PL

technika morska; układy wiotkie; drgania risera; symulacja numeryczna

EN

marine technology; flexible systems; riser vibration; numerical simulation

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 3
• Strony: 20--28
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab., pełen tekst na CD

Twórcy

autor

Adamiec-Wójcik I.

• Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej, Wydział Zarządzania i Transportu; 43-309 Bielsko-Biała; ul.Willowa 2

autor

Drąg Ł.

• Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej, Wydział Zarządzania i Transportu; 43-309 Bielsko-Biała; ul.Willowa 2

autor

Nowak A.

• Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej, Wydział Zarządzania i Transportu; 43-309 Bielsko-Biała; ul.Willowa 2

autor

Wojciech S.

• Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej, Wydział Zarządzania i Transportu; 43-309 Bielsko-Biała; ul.Willowa 2

Bibliografia

• 1. Adamiec-Wójcik I., Brzozowska L., Wojciech S., Modification of the rigid finite element method in modelling of lines and risers. The Archive of Mechanical Engineering 2013, VOL.LX.
• 2. Connelly J.D., Huston R.L., The dynamics of flexible multibody systems: a finite segment approach-I. Theoretical aspects. Comput.Struct. 1994, nr 50.
• 3. Kaewunruen S., Chiravatchradej J., Chucheepsakul S., Nonlinear free vibrations of marine risers/pipes transporting fluid. Ocean Eng. 2005, nr 32.
• 4. Kruszewski, J., Gawroński, W., Wittbrodt, E., Najbar, F., Grabowski, S.: Metoda sztywnych elementów skończonych. Arkady, Warszawa 1975.
• 5. Liping S., Bo Q., Global analysis of a flexible riser. Journal of Marine Science and Application 2011, nr 10.
• 6. Raman-Nair W., Baddour R., Three-dimensional dynamics of a flexible marine riser undergoing large elastic deformations. Multibody Syst. Dyn . 2003, nr.10.
• 7. Wittbrodt E., Adamiec-Wójcik I., Wojciech S., Dynamics of flexible multibody systems: rigid finite element method. Springer-Verlag, Berlin Heilderberg 2006.
• 8. Wittbrodt E., Szczotka M., Maczyński A., Wojciech S., Rigid finite element method in analysis of dynamics of offshore structures. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg 2013.
• 9. Wojciech S., Dynamika płaskich mechanizmów dźwigniowych z uwzględnieniem podatności ogniw oraz tarcia i luzów w węzłach, Wyd. Politechniki Łódzkiej, Rozprawy Naukowe, 1984, nr 66.
• 10. Wojciech S., Adamiec-Wójcik I., Nonlinear vibrations of spatial viscoelatic beams. Acta Mechanica 1993, nr. 98.
• 11. Wojciech S., Adamiec-Wójcik I., Experimental and computational analysis of large-amplitude vibrations of spatial viscoelatic beams. Acta Mechanica 1994, nr 106.
• 12. Wojciech S., Kłosowicz M., Nadolski W., Nonlinear vibration of a simply supported, viscoelastic inextensible beam and comparison of four methods. Acta Mechanica 1990, nr 85.
• 13. Shabana A.A., Dynamics of multibody systems. Cambridge University Press, Cambridge 1998.
• 14. Xu X., Wang S., A flexible-segment-model-based dynamics calculation method for free hanging marine risers in re-entry. China Ocean Eng., 2012, nr 26.
• 15. Zienkiewicz O.C., Taylor, R.L.: The finite element method Vol.2: Solid Mechanics, Oxford: Butterworth-Heinemann 2000.