Extreme value estimation of mooring lines top tension

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Simão, Marina Leivas
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/20269
Resumo: Sabe-se que o sistema de ancoragem de plataformas flutuantes responde de forma não-linear aos carregamentos ambientais. Embora o modelo de excitação das ondas seja um processo Gaussiano, a tração nas linhas geralmente não o é devido aos movimentos de segunda ordem de baixa frequência do flutuador e às não-linearidades inerentes ao próprio sistema. Neste trabalho, a tração de curto prazo na linha é tratada como um processo ergódigo não-Gaussiano. A tração extrema é estimada com base na amostra de picos de uma única série temporal simulada de tração. Um número de modelos probabilísticos conhecidos são ajustados aos picos da série e a estatística de ordem clássica é aplicada para se determinar a tração extrema mais provável na linha, correspondente a um período de curto-prazo especificado (3-h), para identificar aquele com melhor performance. Os efeitos dos principais parâmetros da análise dinâmica, como a duração da simulação e o nível de discretização do espectro de ondas, também são investigados através da simulação de várias séries de tração. Além disso, o efeito da correlação entre picos consecutivos de tração na estimativa de valores extremos é investigado através da cadeia de Markov de primeira ordem (usando um modelo baseado na transformação de Nataf da distribuição de probabilidades conjunta de dois picos consecutivos) e através do método ACER. Mostra-se que esta consideração leva a estimativas extremas invariavelmente menores do que as obtidas pela estatística de ordem clássica. Mostra-se também que estas são mais próximas das estimativas obtidas diretamente de uma amostra de máximos episódicos obtida a partir de várias simulações numéricas distintas. Os exemplos numéricos abrangem dois casos de estudo de linhas de ancoragem pertencentes a unidades FPSO a serem instaladas no Brasil.
id UFRJ_bd5aabe887f37e2ea7d2c9aabf63ad58
oai_identifier_str oai:pantheon.ufrj.br:11422/20269
network_acronym_str UFRJ
network_name_str Repositório Institucional da UFRJ
repository_id_str
spelling Simão, Marina Leivashttp://lattes.cnpq.br/1422510467069793Videiro, Paulo MauricioOliveira, Mauro Costa deEsperança, Paulo de Tarso ThemistoclesSagrilo, Luis Volnei Sudati2023-04-24T14:24:46Z2023-11-30T03:00:37Z2019-01http://hdl.handle.net/11422/20269Sabe-se que o sistema de ancoragem de plataformas flutuantes responde de forma não-linear aos carregamentos ambientais. Embora o modelo de excitação das ondas seja um processo Gaussiano, a tração nas linhas geralmente não o é devido aos movimentos de segunda ordem de baixa frequência do flutuador e às não-linearidades inerentes ao próprio sistema. Neste trabalho, a tração de curto prazo na linha é tratada como um processo ergódigo não-Gaussiano. A tração extrema é estimada com base na amostra de picos de uma única série temporal simulada de tração. Um número de modelos probabilísticos conhecidos são ajustados aos picos da série e a estatística de ordem clássica é aplicada para se determinar a tração extrema mais provável na linha, correspondente a um período de curto-prazo especificado (3-h), para identificar aquele com melhor performance. Os efeitos dos principais parâmetros da análise dinâmica, como a duração da simulação e o nível de discretização do espectro de ondas, também são investigados através da simulação de várias séries de tração. Além disso, o efeito da correlação entre picos consecutivos de tração na estimativa de valores extremos é investigado através da cadeia de Markov de primeira ordem (usando um modelo baseado na transformação de Nataf da distribuição de probabilidades conjunta de dois picos consecutivos) e através do método ACER. Mostra-se que esta consideração leva a estimativas extremas invariavelmente menores do que as obtidas pela estatística de ordem clássica. Mostra-se também que estas são mais próximas das estimativas obtidas diretamente de uma amostra de máximos episódicos obtida a partir de várias simulações numéricas distintas. Os exemplos numéricos abrangem dois casos de estudo de linhas de ancoragem pertencentes a unidades FPSO a serem instaladas no Brasil.It is known that the mooring system of floating platforms responds non-linearly to environmental loads. Even though the wave-frequency excitation can be assumed as a Gaussian process, the line tension generally is not due to second-order slow-drift floater motions and nonlinearities of the system itself. This work assumes the short-term line tension as a non-Gaussian ergodic process. The extreme tension is estimated based on the peaks sample of a single simulated tension time-history. A number of known probability distributions are fitted to the peaks of the time series and classic order statistics theory is applied to determine the most probable extreme line tension corresponding to a specified short-time period (3-h) in order to identify the one with best performance. The effects of major parameters in the dynamic analysis, such as simulation length and discretization level of the wave spectrum, are also investigated using several simulated tension timehistories. Furthermore, the effect of correlation between consecutive tension peaks in the extreme values estimation is investigated through the one-step Markov chain condition (using a Nataf transformation-based model for two consecutive peaks joint probability distribution) and through the ACER method. It is shown that this consideration leads to extreme value estimates that are invariably smaller than those obtained by standard order statistics. These estimates are also shown to be closer to the extreme estimates directly obtained from a sample of epochal maxima taken from several distinct numerical simulations. Numerical examples cover two study cases for mooring lines belonging to FPSO units to be installed offshore Brazil.Submitted by Jorge Junior (jorge.gentil@ct.ufrj.br) on 2023-04-06T16:31:18Z No. of bitstreams: 1 925213.pdf: 7710301 bytes, checksum: ce8df630f0bdd3bf9fe84f14ccb3cbd5 (MD5)Rejected by Christianne Fontes de Andrade (cfontes@ct.ufrj.br), reason: Jorge, te encaminharei por e-mail o arquivo comprimido para substituição on 2023-04-17T14:04:33Z (GMT)Submitted by Jorge Junior (jorge.gentil@ct.ufrj.br) on 2023-04-19T14:46:13Z No. of bitstreams: 1 925213.pdf: 4119452 bytes, checksum: 5d9cfa937b19f79fae2bf7964b76c045 (MD5)Approved for entry into archive by Christianne Fontes de Andrade (cfontes@ct.ufrj.br) on 2023-04-24T14:24:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 925213.pdf: 4119452 bytes, checksum: 5d9cfa937b19f79fae2bf7964b76c045 (MD5)Made available in DSpace on 2023-04-24T14:24:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 925213.pdf: 4119452 bytes, checksum: 5d9cfa937b19f79fae2bf7964b76c045 (MD5) Previous issue date: 2019-01engUniversidade Federal do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia CivilUFRJBrasilInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de EngenhariaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURASSimulação no domínio do tempoResposta extrema estimativaEfeitos de segunda ordemCorrelação de picosExtreme value estimation of mooring lines top tensioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisabertoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81853http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/20269/4/license.txtdd32849f2bfb22da963c3aac6e26e255MD54ORIGINAL925213.pdf925213.pdfapplication/pdf4119452http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/20269/3/925213.pdf5d9cfa937b19f79fae2bf7964b76c045MD5311422/202692023-11-30 00:00:37.911oai:pantheon.ufrj.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestopendoar:2023-11-30T03:00:37Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false
dc.title.en.fl_str_mv Extreme value estimation of mooring lines top tension
title Extreme value estimation of mooring lines top tension
spellingShingle Extreme value estimation of mooring lines top tension
Simão, Marina Leivas
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS
Simulação no domínio do tempo
Resposta extrema estimativa
Efeitos de segunda ordem
Correlação de picos
title_short Extreme value estimation of mooring lines top tension
title_full Extreme value estimation of mooring lines top tension
title_fullStr Extreme value estimation of mooring lines top tension
title_full_unstemmed Extreme value estimation of mooring lines top tension
title_sort Extreme value estimation of mooring lines top tension
author Simão, Marina Leivas
author_facet Simão, Marina Leivas
author_role author
dc.contributor.authorLattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/1422510467069793
dc.contributor.author.fl_str_mv Simão, Marina Leivas
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Videiro, Paulo Mauricio
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Oliveira, Mauro Costa de
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Esperança, Paulo de Tarso Themistocles
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Sagrilo, Luis Volnei Sudati
contributor_str_mv Videiro, Paulo Mauricio
Oliveira, Mauro Costa de
Esperança, Paulo de Tarso Themistocles
Sagrilo, Luis Volnei Sudati
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS
topic CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS
Simulação no domínio do tempo
Resposta extrema estimativa
Efeitos de segunda ordem
Correlação de picos
dc.subject.por.fl_str_mv Simulação no domínio do tempo
Resposta extrema estimativa
Efeitos de segunda ordem
Correlação de picos
description Sabe-se que o sistema de ancoragem de plataformas flutuantes responde de forma não-linear aos carregamentos ambientais. Embora o modelo de excitação das ondas seja um processo Gaussiano, a tração nas linhas geralmente não o é devido aos movimentos de segunda ordem de baixa frequência do flutuador e às não-linearidades inerentes ao próprio sistema. Neste trabalho, a tração de curto prazo na linha é tratada como um processo ergódigo não-Gaussiano. A tração extrema é estimada com base na amostra de picos de uma única série temporal simulada de tração. Um número de modelos probabilísticos conhecidos são ajustados aos picos da série e a estatística de ordem clássica é aplicada para se determinar a tração extrema mais provável na linha, correspondente a um período de curto-prazo especificado (3-h), para identificar aquele com melhor performance. Os efeitos dos principais parâmetros da análise dinâmica, como a duração da simulação e o nível de discretização do espectro de ondas, também são investigados através da simulação de várias séries de tração. Além disso, o efeito da correlação entre picos consecutivos de tração na estimativa de valores extremos é investigado através da cadeia de Markov de primeira ordem (usando um modelo baseado na transformação de Nataf da distribuição de probabilidades conjunta de dois picos consecutivos) e através do método ACER. Mostra-se que esta consideração leva a estimativas extremas invariavelmente menores do que as obtidas pela estatística de ordem clássica. Mostra-se também que estas são mais próximas das estimativas obtidas diretamente de uma amostra de máximos episódicos obtida a partir de várias simulações numéricas distintas. Os exemplos numéricos abrangem dois casos de estudo de linhas de ancoragem pertencentes a unidades FPSO a serem instaladas no Brasil.
publishDate 2019
dc.date.issued.fl_str_mv 2019-01
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2023-04-24T14:24:46Z
dc.date.available.fl_str_mv 2023-11-30T03:00:37Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11422/20269
url http://hdl.handle.net/11422/20269
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio de Janeiro
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFRJ
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio de Janeiro
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRJ
instname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
instacron:UFRJ
instname_str Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
instacron_str UFRJ
institution UFRJ
reponame_str Repositório Institucional da UFRJ
collection Repositório Institucional da UFRJ
bitstream.url.fl_str_mv http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/20269/4/license.txt
http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/20269/3/925213.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv dd32849f2bfb22da963c3aac6e26e255
5d9cfa937b19f79fae2bf7964b76c045
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1784097286252396544