海底電纜輸電工程是跨海域聯(lián)網(wǎng)工程建設(shè)的重要組成部分,在實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)國際化、區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)進(jìn)程中起著重要作用,已廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)跨海域互聯(lián)、海洋島嶼供電、海上石油平臺供電等方面。海纜敷設(shè)于海床后,由于水流對海床的沖蝕而產(chǎn)生懸空段,水流流經(jīng)懸空段時,會引發(fā)渦激振動,導(dǎo)致鉛護(hù)套的疲勞開裂,出現(xiàn)事故。海底纜跨渦激振動是一個非常復(fù)雜的流固耦合問題,其中自振頻率和海纜振型分析是渦激振動問題中重要的組成部分,為實(shí)際海纜工程采取有效的渦激振動抑制措施提供依據(jù),對保證海底電纜的安全運(yùn)行具有重要的意義。本文從理論分析與模型試驗(yàn)兩方面對海底電纜的自振頻率及振動模態(tài)進(jìn)行了研究。首先進(jìn)行了海纜自振頻率的理論分析,根據(jù)已有工程的基礎(chǔ)資料,選取具有代表性的三個懸跨長度(10m、15m、20m),根據(jù)不同邊界條件(鉸支撐、光滑支撐、固定支撐)對應(yīng)的理論,計算并分析了不同跨長、不同邊界條件下海纜的自振頻率及振型。之后進(jìn)行物理模型試驗(yàn),同樣選取三個懸跨長度(1.06m、1.43m、2.14m),實(shí)測并分析了不同拉力、不同懸跨高度下海纜的自振頻率及振型。最后通過理論值與實(shí)測值進(jìn)行對比分析,明確海纜自振頻率及模態(tài)與拉力、懸跨高度、邊...

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究工作的背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要工作
2 海纜自振頻率理論分析
    2.1 基礎(chǔ)理論
        2.1.1 鉸支撐
        2.1.2 光滑支撐
        2.1.3 固定支撐
    2.2 理論計算結(jié)果
        2.2.1 鉸支撐計算
        2.2.2 光滑支撐計算
        2.2.3 固定支撐計算
    2.3 自振頻率分析
        2.3.1 懸跨長度
        2.3.2 邊界條件
    2.4 模態(tài)分析
        2.4.1 張緊弦&抗彎剛度影響
        2.4.2 垂度影響
    2.5 小結(jié)
3 物理模型試驗(yàn)
    3.1 試驗(yàn)比尺與條件
    3.2 試驗(yàn)設(shè)備
    3.3 量測儀器
        3.3.1 流速測量儀器
        3.3.2 應(yīng)變測量儀器
    3.4 海纜模型設(shè)計
    3.5 試驗(yàn)設(shè)計
    3.6 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集與處理
        3.6.1 流速數(shù)據(jù)處理
        3.6.2 應(yīng)變數(shù)據(jù)處理
4 自振頻率和模態(tài)的試驗(yàn)與計算結(jié)果比較
    4.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
        4.1.1 頻率計算
        4.1.2 模態(tài)分析
    4.2 試驗(yàn)與計算結(jié)果比較
        4.2.1 支撐條件影響
        4.2.2 彈性模量影響
5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3787514