Planteo Y Solución Del Problema De Amarres No Lineales De Una Plataforma Flotante

Abstract

El objetivo de este trabajo es analizar el comportamiento dinámico de una
plataforma rígida flotante con amarres poco tensos (catenarias) mediante el uso de
las series de potencias para el planteo del sistema de ecuaciones diferenciales
gobernante, fuertemente no lineal. El caso analizado corresponde a un modelo 2D con
3 grados de libertad, q: desplazamiento horizontal (“surge”), h: desplazamiento
vertical (“heave”), a: rotación (pitch). En la configuración física del modelo, el cable
adopta una forma de catenaria con su extremo superior sujeto a la plataforma flotante
y el extremo inferior amarrado al fondo del mar. El extremo superior del cable es
forzado a seguir un movimiento incluyendo desplazamientos horizontales y verticales,
los cuales son inducidos por la estructura flotante interactuando con las olas. La
simulación de las funciones intervinientes en series de potencias permite obtener, a
través de una adecuada inversión de dichas series, un algoritmo de recurrencia para
determinar la tensión de los amarres sin truncamientos. Dichas fuerzas constituyen el
aporte fuertemente no lineal en el sistema diferencial. Las ecuaciones diferenciales
gobernantes del problema así obtenidas, son resuelta con rutinas estándares de
integración y la respuesta del sistema es analizada para investigar diferentes tipos de
fenómenos dinámicos. Se incluyen algunos ejemplos ilustrativos de la respuesta de
este tipo estructural para determinadas condiciones geométricas y de fuerzas
exteriores actuantes.