緩波型立管可以有效降低深水立管的頂端張力,緩解浮式結(jié)構(gòu)運動對立管觸地區(qū)的耦合作用,從而提高立管觸地區(qū)的疲勞壽命。通過改進細長桿理論模型以及浮力段等效優(yōu)化,提出基于多重波形串聯(lián)布置的深水緩波型立管構(gòu)型（簡稱多重緩波型立管）,通過對比不同浮式結(jié)構(gòu)垂蕩激振以及海流作用下懸鏈線立管、緩波型立管以及多重緩波型立管的動力響應(yīng)特征和運動傳遞路徑,探究緩波布置構(gòu)型對深水立管動力響應(yīng)的影響規(guī)律和對立管觸地區(qū)運動的解耦機理。結(jié)果表明:基于緩波布置構(gòu)型的深水立管通過構(gòu)建緩波構(gòu)型可以大大降低立管觸地區(qū)的法向運動響應(yīng),進而優(yōu)化該區(qū)域的動態(tài)曲率及抗疲勞性能;相比于緩波型立管,多重緩波型立管在動態(tài)軸力及動態(tài)曲率等方面沒有顯著優(yōu)勢,但在觸地區(qū)曲率幅值響應(yīng)上具有一定競爭力。 

【文章來源】：海洋工程. 2020,38(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：13 頁

【部分圖文】：

深水緩波型立管布置構(gòu)型[3]

其中，ρo和ρi分別為海水密度和內(nèi)流密度;Ao和Ai為立管外部和內(nèi)部橫截面面積，At=Ao-Ai為立管橫截面面積;po和pi分別為靜水外壓力和靜水內(nèi)壓力;Do為立管外徑;g為重力加速度;Ca,Cat,Cd和Cdt分別為法向和切向附加質(zhì)量系數(shù)、法向和切向拖曳力系數(shù);af和vf分別為水質(zhì)點加速度和速度矢量;ey為y方向單元矩陣;T和N為轉(zhuǎn)化矩陣，I為單位矩陣，轉(zhuǎn)化矩陣T和N分別表述為:圖2 細長桿坐標系示意

細長桿坐標系示意

【參考文獻】：
期刊論文
[1]非線性海床土深水緩波型立管動力響應(yīng)分析[J]. 王孟義,白興蘭,謝永和.  海洋工程. 2018(05)
[2]海流作用下的深水懶波型立管形態(tài)研究[J]. 王金龍,段夢蘭,田凱.  應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2014(09)
[3]深水柔性立管的緩波型布置及參數(shù)敏感性分析[J]. 孫麗萍,周佳,王佳琦.  中國海洋平臺. 2011(03)

博士論文
[1]深水立管非線性靜力/動力響應(yīng)數(shù)值研究及鋪管安全評估[D]. 阮偉東.浙江大學(xué) 2017



本文編號：3100082