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作者：罗起航;武文华;吕柏呈;郭冲冲;
单位：海洋石油工程股份有限公司;大连理工大学工业装备与结构分析国家重点实验室;大连理工大学深圳研究院;中国海洋石油有限公司研究总院;
摘要：软刚臂单点系泊系统是浮式生产储卸油装置（FPSO）的主要系泊方式之一，在风浪等环境载荷联合作用下，系泊系统的运动状态呈现出多自由度的高聚集度和模态混叠的动力学特征。本文针对传统聚类算法无法获得表征极端工况小聚类簇特征的难点，提出一种基于局部密度双向聚类算法（BCALoD）的软刚臂系泊系统的监测数据特征提取方法，对海量数据进行压缩和动力学分析。聚类结果表明：多数据簇聚类中心与普通工况下的系泊姿态对应，但是少数据簇聚类中心不仅含有极端工况下的系泊姿态，还含有普通工况下的系泊姿态。根据原始数据提取各聚类中心的时程数据，结合软钢臂单点多体动力学模型，计算各聚类工况下水平和垂直系泊力。基于聚类后的受力分析结果表明：聚类出的普通工况和极端工况的系泊力符合预期，尤其是发现了在系泊姿态正常行为下的极端受力状态，表征出软刚臂设计考虑的不足。表明本文聚类方法具有有效地提取软刚臂系泊系统危险工况的能力，分析结果显示不仅要重视极端姿态下的受力，还要关注姿态运动耦合产生的极端力。
关键词：软刚臂单点系泊系统;;BCALoD;;数据特征;;系泊姿态;;多体动力学;;极端工况
基金资助：国家重点研发计划资助项目（2021YFA1003501）;; 自然科学基金资助项目（U1906233）;; 山东省重点研发项目（2019JZZY010801）;; 深圳市自由探索类基础研究项目（2021Szvup021）
