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题名带浮力块立管的横流-顺流双向涡激振动响应研究
被引量：2
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作者
庄陈怡
李宇坤
袁昱超
薛鸿祥
唐文勇
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机构
上海交通大学海洋工程国家重点实验室
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2022年第13期59-66,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(51909163,51979166)。
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文摘
布置浮力块是降低深海立管对顶张力的需求以及减小涡激振动疲劳损伤的重要途径,对带有浮力块的立管涡激振动响应展开研究,为理论及实际工程应用提供一定参考。基于刚性圆柱体双向强迫振荡试验数据及能量守恒原理,建立了布置有浮力块的顶张式立管双向涡激振动响应频域预报模型,研究不同浮力块覆盖率对立管涡激振动响应的影响。从抑制涡激振动疲劳损伤角度出发,进行浮力块布置方案优化研究。结果表明,浮力块交错分布可有效降低立管的疲劳损伤,而浮力块全覆盖将增加立管的疲劳损伤。对立管进行浮力块布置时,应使立管涡激振动由立管和浮力块共同控制,以减少振动发生并降低疲劳损伤;亦可使立管涡激由浮力块单独控制,以降低响应模态阶次。同时,为避免产生过大的位移响应,应降低高流速区浮力块的覆盖率以控制结构的能量输入。
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关键词
顶张式立管
浮力块
涡激振动
横流-顺流双向
频域预报
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Keywords
top-tensioned riser
buoyancy block
vortex-induced vibration(VIV)
cross flow-down flow two-way
frequency domain prediction
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分类号
P756.2
[天文地球—海洋科学]
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题名立管横流-顺流双向涡激振动数值预报方法
被引量：2
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作者
李宇坤
袁昱超
薛鸿祥
唐文勇
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机构
上海交通大学海洋工程国家重点实验室
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
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出处
《舰船科学技术》
北大核心
2022年第3期75-81,共7页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51909163,51979166)。
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文摘
海洋立管涡激振动属于典型的流固耦合问题,涡激振动在横流及顺流方向上会同时发生并存在耦合效应。在以往的相关研究中,常忽略顺流向振动或将横流及顺流向振动响应间相互作用进行弱化。本文以顶张式立管为研究对象,基于圆柱体双自由度受迫振动试验数据,使用有限元方法和能量平衡方程建立涡激振动频域预报模型。该数值模型能够同时得到立管在横流及顺流方向涡激振动响应特性。通过与均匀流、阶梯流和剪切流3种不同类型来流工况下顶张式立管自激振动实验数据进行对比,验证了数值模型的有效性。该预报方法可为深入理解海洋立管涡激振动问题提供一定的参考。
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关键词
顶张式立管
涡激振动
横流-顺流双向
频域预报
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Keywords
top-tensioned riser
vortex-induced vibration
cross-flow and in-line direction
frequency domain prediction
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分类号
U661.1
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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