隨著海洋石油開采水深的增加,深海立管所處海洋環(huán)境愈加惡劣,海流經(jīng)過時,因立管的存在會出現(xiàn)渦激振動現(xiàn)象,引發(fā)立管疲勞損傷。當(dāng)同時又遭遇內(nèi)孤立波或波浪作用時,立管響應(yīng)會產(chǎn)生突發(fā)性增大現(xiàn)象,嚴(yán)重影響其使用壽命。本文首先回顧和總結(jié)了國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀。在此基礎(chǔ)上,對內(nèi)孤立波、水面波和海流與深海輸液立管的相互作用問題開展了以下幾方面的工作: (1)根據(jù)兩層流體中內(nèi)孤立波mKdV理論、線性波浪理論和渦激載荷理論,采用改進(jìn)的運動柱體的Morison公式,給出了立管順流向和橫向載荷的計算方法。 (2)采用考慮內(nèi)流的的彈性桿動力學(xué)方程,結(jié)合立管載荷計算模型,建立了輸液立管順流向和橫向耦合的動力響應(yīng)模型,給出了基于Galerkin方法數(shù)值求解方法。 (3)利用上述模型研究了懸臂式輸液立管在海流與波浪共同作用下的動力響應(yīng)問題,獲得了發(fā)生波流共振時立管的動力學(xué)特性。 (4)研究了頂張力立管在內(nèi)孤立波與非均勻海流共同作用下的動力響應(yīng)問題。結(jié)果表明,非均勻海流引發(fā)立管多模態(tài)共振,內(nèi)孤立波導(dǎo)致立管截面彎矩和應(yīng)力增大。 研究表明,當(dāng)有波浪或內(nèi)孤立波經(jīng)過時,立管橫向渦激振動振幅顯著增大,順流向會產(chǎn)生突發(fā)性的大變形響應(yīng)。
【學(xué)位單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2012
【中圖分類】：P756.2

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 黃f逃

本文編號：2823983