Motion of a Floating Cable-driven Platform

Abstract

تم تطوير نموذج رياضي عام يستخدم لدراسة المحطات البحريه العائمة(1), و يستند هذا النموذج على تأسيس مصفوفات الوزن، التخميد، والمرونه و التي تعتمد قيمها على موقع المحطة. لقد تمَّ دراسة نوعين من المحطات البحرية العائمة، وهي: المحطة الإسطوانية العائمة المتحركة، ومحطة السبار المتحركة(2)، ويركز هذا البحث في دراسة هذين النوعين من المحطات باستخدام حبال متغيرة الاطوال والتي يتم التحكم بها بواسطة المحركات المثبته على الجزء الطافي من المحطات. بعد ذلك، تم اجراء دراسة تجريبية في حوض صغير لدراسة نموذج مصغر للمحطة الاسطوانية العائمه دون وجود قوى خارجية تؤثر على المحطة، وتهدف هذه الدراسة إلى التحقق من فعالية النوذج الرياضي المطور. حيث يتم دراسة حركة المحطات بوجود القوى الخارجية مثل الرياح والأمواج البحرية. والمحطات العائمة عبارة عن شكل اسطواني باستطاعته التحرك بِحُرِّيَّة في ستة اتجاهات مختلفه. الهدف الاساسي من هذه الدراسة هو تحديد الظروف التي تحافظ على أن تكون الحبال مشدودة عندما تتعرض الى القوى الخارجية. وبالتالي، تم إجراء مراحل مختلفة من التحليل على المحطات البحرية العائمة، منها: حساب المساحة الفعَّالة والتي تعرف بالمساحة التي يمكن للمنصات أن تتحرك بداخلها دون فقدان خاصية شد الحبال، كما تم دراسة استقرار المحطات داخل المساحة الفعّالة، وتحليل مقدار الشد المسبق الذي يجب تزويده للحبال داخل المساحة الفعَّالة من أجل المحافظة على استقرار المحطات وتوازنها عند تعرضها للقوى الخارجية، ومن وجهة أخرى تم دراسة تاثير زيادة أو نقصان القوى الداخلية للحبال الناتجة عن تغير الشد المسبق، أو الناتجة عن تغيير الخصائص الداخلية للمادة الأساسية التي تُصنَع منها الحبال. بالإضافة إلى دراسة ثأثير قطع الحبال على فعالية المحطات و توازنها بوجود تأثير القوى الخارجية، كما شمل هذا البحث دراسة تأثُر المساحة الفعَّالة للمحطات بتغيير نقاط اتصال الحبال بالجزء الطافي من المحطات وقعر البحار. (1) – المحطات البحريه العائمة: محطات تستخدم في استكشاف واستخراج البترول. (2) – السبار: نوع من المحطات البحرية العائمة التي تستخدم في استخراج البترول وتعتمد في استقرارها على الحبال.