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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.3.2003.tde-09012024-121510
Document
Author
Full name
Julian de Freitas Hallai
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2003
Supervisor
Committee
Augusto, Oscar Brito (President)
Aranha, Jose Augusto Penteado
Fernandes, Antonio Carlos
Title in Portuguese
Amortecimento em linhas de ancoragem.
Keywords in Portuguese
Ancoragem
Dinâmica das estruturas
Método dos elementos finitos
Abstract in Portuguese
O amortecimento em linhas de ancoragem é uma parcela importante quanto à dissipação de energia em sistemas flutuantes ancorados. Até cerca de 15 anos atrás, ele era desprezado, mas hoje é considerado fundamental para determinar o comportamento dinâmico em baixa freqüência de sistemas flutuantes ancorados, pois os movimentos em baixa freqüência são ressonantes. Além disso, o acréscimo dos movimentos em freqüência de onda incrementa abruptamente a dissipação de energia e devem ser considerados no cálculo desta. Os primeiros métodos para o cálculo do amortecimento nas linhas impõem que a linha se movimente de forma quase-estática e, muitas vezes, desprezam o efeito da correnteza e dos movimentos em freqüência de onda. Métodos no domínio do tempo são capazes de análises não-lineares complexas, mas demandam muito tempo computacional, freqüentemente indisponível. Portanto, métodos simplificados que considerem todas as nuances presentes neste fenômeno são necessários, principalmente nas etapas iniciais de projeto. A proposta deste trabalho é apresentar o desenvolvimento de um modelo linearizado do amortecimento para que sejam possíveis análises no domínio da freqüência. Para não eliminar totalmente a não-linearidade apresentada pelo fenômeno, opta-se pelo cálculo iterativo. Ao eliminar a hipótese quase-estática, é possível calcular a dinâmica da linha em 1a ordem. São propostas correções no cálculo da dissipação de energia nas linhas ao incluirmovimentos em freqüência de onda e a presença de correnteza. Os resultados do modelo assim desenvolvido são comparados com resultados de cálculos no domínio do tempo e no domínio da freqüência.
Title in English
Untitled in english
Keywords in English
Anchoring
Finite element method
Structure dynamics
Abstract in English
Among the several contributions to the damping of moored floating structures, the mooring line damping is a very important part of the energy dissipation during the motions of these structures. It was usually neglected until the mid 80s, but nowadays its calculation is essential in order to determine the low frequency resonant motions of moored floating structures. Furthermore, the superposed wave frequency motions dramatically increase the energy dissipation, so they should be properly taken into account. Although the quasi-static approach is much faster than the more accurate time domain simulations, it rests upon the assumption that the line is always described by the catenary equations. These simple analytic methods usually neglect the effects of current and wave frequency motions superposed on the low frequency motions. Therefore, simplified methods that consider these effects are desired and useful for conceptual designing. This text presents a frequency domain method based on a linear, but iterative, damping model. The method takes into account the effects of current and wave frequency motions on the dissipation of energy during the mooring line motions and does not require the quasi-static behavior of the lines. The results are compared to results obtained by frequency domain methods and time domain methods.
 
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Publishing Date
2024-01-09
 
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