發(fā)布時(shí)間：2018-10-20 13:46

【摘要】：采用模型試驗(yàn)的方法研究了均勻流下柔性立管的渦激振動(dòng)(VIV)響應(yīng)特性及渦激力載荷特性。對均勻流場中柔性立管的VIV響應(yīng)特性進(jìn)行了分析,而后通過歐拉-伯努利梁動(dòng)態(tài)響應(yīng)控制方程和最小二乘法求取了柔性立管順流向(IL)和橫流向(CF)的渦激力系數(shù)。研究結(jié)果表明:均勻流下柔性立管的VIV為位移和主導(dǎo)頻率不隨時(shí)間變化的穩(wěn)態(tài)響應(yīng),順流向渦激振動(dòng)的主導(dǎo)頻率為橫流向的2倍;柔性立管的激勵(lì)系數(shù)與強(qiáng)迫振動(dòng)試驗(yàn)獲得的系數(shù)不一致,無因次頻率處于激勵(lì)區(qū)間的激勵(lì)系數(shù)存在負(fù)值,激勵(lì)系數(shù)不僅和無因次頻率及無因次振幅相關(guān),還與CFIL方向位移相位角相關(guān);在無因次頻率0.13~0.22時(shí),橫流向的附加質(zhì)量系數(shù)在1.5~3.0振蕩變化;而順流向的附加質(zhì)量系數(shù)在無因次頻率在0.26~0.42內(nèi)從-1.0迅速增大到1.2后基本保持不變。
[Abstract]:The (VIV) response characteristics and the vortex-induced load characteristics of the flexible riser under uniform flow are studied by using the model test method. The VIV response characteristics of flexible riser in uniform flow field are analyzed, and the vortex-induced force coefficients of (IL) and (CF) in transverse flow are obtained by Euler-Bernoulli beam dynamic response control equation and least square method. The results show that the VIV of the flexible riser under uniform flow is the steady-state response of the displacement and dominant frequency with no change with time, and the dominant frequency of the vortex-induced vibration is 2 times that of the transverse flow. The excitation coefficient of flexible riser is not consistent with that obtained by forced vibration test. The excitation coefficient of dimensionless frequency in the excitation interval is negative, and the excitation coefficient is not only related to dimensionless frequency and dimensionless amplitude, It is also related to the phase angle of displacement in the CFIL direction, the additional mass coefficient in the transverse direction oscillates at 1.5 ~ 3.0 at the dimensionless frequency of 0.13 ~ 0.22, and the additional mass coefficient in the direction of flow direction increases from -1.0 to 1.2 at the frequency of 0.260.42.
【作者單位】： 上海交通大學(xué)海洋工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;上海交通大學(xué)高新船舶與深海開發(fā)裝備協(xié)同創(chuàng)新中心;中國船舶及海洋工程設(shè)計(jì)研究院;海軍裝備研究院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51239007;51279101;51490674;51490675)
【分類號】：TE95

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本文編號：2283357