Vinicius da Silva Vanni

Título

Modelo Simplificado para Análise dos Movimentos de Plataformas Ancoradas

 

Orientador(es)

Michèle Schubert Pfeil
Eliane Maria Lopes Carvalho

 

Resumo

Apresenta-se um modelo simplificado para determinação de movimentos de plataformas flutuantes ancoradas com linhas de ancoragem em catenária ou  taut-leg, sob as ações ambientais aleatórias de ondas, além de corrente e vento. Para o modelo analítico de seis graus de liberdade escreve-se o sistema de equações acopladas de movimento, cuja solução é elaborada numericamente.  O modelo hidrodinâmico é validado por meio de comparação dos resultados numéricos a resultados experimentais da literatura. As contribuições do sistema de ancoragem para rigidez do sistema mecânico são obtidas por meio de um modelo numéricotridimensional de elementos finitos analisado em programa comercial. Como exemplo de aplicação adotou-se uma plataforma semi-submersível para operação em lâminad’água de 1255 metros, ancorada por meio de linhas em catenária. Para esteexemplo apresenta-se ainda a aplicação de um sistema de controle passivo com a finalidade de atenuar as oscilações do movimento vertical. O procedimento apresentado mostrou-se eficiente e prático, podendo ser aplicado a diversos tipos de estruturasflutuantes para as quais se requer a determinação dos movimentos em condições ambientais.

 

Abstract

It is presented a simplified model for movement analysis of floating anchored platforms, under catenaries or taut-leg anchoring system, subjected to random wave loads, and also current and wind. The analytical model consists of a six degrees of freedom system, for which the coupled movement equations are written and numerically solved. The hydrodynamic model is validated through comparisons between the yielded numerical results and experimental ones obtained from the literature. The contribution of the anchoring system to the mechanical system rigidity is obtained by means of tridimensional numerical modelin finite elements analyzed with the aid of commercial software. The simplified model is applied to a semi-submersible operation platform working in 1255 meters depth, anchored by catenary lines. For this example it is shown the application of a passive control system to attenuate heave oscillations. The presented procedure proved to be  practice and efficient, and may be applied in many kind of floating structures to determine the movements under environmental loads.

 

 

 

 

 

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