深海SPAR平台垂荡－纵摇耦合非线性运动分析及实验研究

环境载荷作用下深海SPAR平台的垂荡－纵摇耦合运动以及联合激励下SPAR平台的运动稳定性问题已经成为当前的研究热点。本课题应用一阶绕射理论和辐射理论分别计算平台垂荡和纵摇运动的水动力系数；提出了强参数激励马休方程的求解方法，应用改进的变形参数法求其二阶近似周期解和过渡曲线，从而确定不稳定区域，得到判断发生倍周期分岔的参数值；建立SPAR平台垂荡与纵摇耦合运动的非线性参数方程，当垂荡与纵摇固有频率满足2：1内共振时，研究平台运动的局部分岔特性和周期解的稳定性；同时考虑有无系泊张力影响时，研究组合共振情况下平台的运动特性，应用数值方法分析垂荡－纵摇耦合运动以及系泊张力对平台运动的影响；最后采用深水水池实验方式验证上述理论和方法的适用性和合理性，为研究深海SPAR平台的运动稳定性问题提供一定的理论借鉴。

本课题针对环境载荷作用下深海SPAR平台的垂荡－纵摇耦合运动以及联合激励下SPAR平台的运动稳定性问题进行了深入地研究。采用一阶绕射理论和辐射理论分别计算平台垂荡和纵摇运动的水动力系数；提出了强参数激励马休方程的求解方法，应用改进的变形参数法求其二阶近似周期解和过渡曲线，从而确定不稳定区域，得到判断发生倍周期分岔的参数值；建立SPAR平台垂荡与纵摇耦合运动的非线性参数方程，当垂荡与纵摇固有频率满足2：1内共振时，研究平台运动的局部分岔特性和周期解的稳定性；同时考虑有无系泊张力影响时，研究组合共振情况下平台的运动特性，应用数值方法分析垂荡－纵摇耦合运动以及系泊张力对平台运动的影响；最后采用深水水池实验方式验证上述理论和方法的适用性和合理性，为研究深海SPAR平台的运动稳定性问题提供一定的理论借鉴。.研究内容总体完成情况较好，理论分析与数值模拟结果与前人的结论基本吻合，完成了预期目标。实验部分由于仪器设备原因及实验场地条件限制，虽然总体结论吻合但误差较大，部分内容还需做进一步深入研究。