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题名下游柔性立管的尾流致振频域预报方法
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作者
赵冰
付世晓
张萌萌
邓鹏乾
付雪鹏
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机构
上海交通大学海洋工程国家重点实验室
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出处
《振动工程学报》
北大核心
2025年第7期1405-1413,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(U19B2013)
国家杰出青年科学基金资助项目(51825903)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目。
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文摘
立管集束系统是海洋工程中重要的油气开采装备,在洋流作用下串列布置的上、下游立管分别发生涡激振动和尾流致振响应,严重威胁结构疲劳寿命。为了预报下游柔性立管的振动响应,在传统单立管涡激振动预报方法的基础上发展了尾流致振半经验频域预报方法。考虑上游立管对下游立管的尾流遮蔽效应,以折减的尾流流速作为下游立管的激振流速;并将上、下游立管直径比作为频率捕获的发生判据,下游立管附加质量系数在频率捕获发生时进行调整,否则恒为1;进而以共振条件作为预报基准,采用刚性圆柱强迫振荡试验获得的激励系数近似尾流激振载荷系数,利用模态结构阻尼力与模态水动力幅值平衡无迭代求解激发模态幅值,进而基于模态叠加法计算尾流致振位移。通过对比预报结果与试验结果可知,所提方法基本能够准确预报下游柔性立管尾流致振的主导频率、位移、应变幅值和疲劳损伤。
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关键词
尾流致振
频域预报
下游立管
涡激振动
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Keywords
wake-induced vibration
frequency-domain prediction
downstream riser
vortex-induced vibration
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分类号
P756.2
[天文地球—海洋科学]
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题名风浪中船载直升机起降时机预报新技术
被引量：2
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作者
张永胜
周立鑫
蔡峰
石爱国
杨宝璋
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机构
海军大连舰艇学院
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出处
《中国航海》
CSCD
北大核心
2002年第4期5-10,共6页
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文摘
实施海上搜救、垂直补给的船载直升机 ,可以藉助本文提出的频域预报和时域预报相结合的起降时机预报新技术 ,于较大风浪中在载机船上安全起降。
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关键词
风浪
船舶
起降时机
船载直升机
频域预报
时域预报
海上搜救
垂直补给
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Keywords
Ship
Ship engineering
Forecast
Frequency domain
Time domain
Take off/touchdown opportunity
Seakeeping
Ship born helicopter
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分类号
V275.1
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
U675.
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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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
- 3
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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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题名西非多点系泊FPSO波频运动预报研究
被引量：3
- 4
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作者
张磊
杨建民
彭涛
吕海宁
张威
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机构
上海交通大学海洋工程国家重点实验室
中海油研究总院
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出处
《中国海上油气》
CAS
北大核心
2012年第2期72-76,共5页
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基金
国家科技重大专项"西非多点系泊FPSO
立管及原油外输装置试验研究"(编号:2008ZX05030-005)
中国海油-上海交大深水工程技术研究中心课题部分研究成果
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文摘
应用三维势流理论及非线性时域动力耦合分析方法,针对西非深水海域的一座多点系泊浮式生产储油装置(FPSO),在涌浪海洋环境下对其进行了时域耦合计算和频域短期预报计算,并与模型试验结果进行了对比,较好地预报了该FPSO的波频运动性能,包括垂荡、横摇和纵摇,从而为我国深水海洋工程方案设计研究提供了技术储备。
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关键词
多点系泊FPSO
西非涌浪
波频运动
时域耦合
频域短期预报
模型试验
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Keywords
multi-point moored FPSO
swelling seain West Africa
wave frequency motions
coupledsimulation in time-domain
frequency-domain cal-culation
model test
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分类号
U675.91
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名舰船风浪中航行及操纵系统
被引量：4
- 5
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作者
蔡烽
石爱国
迟卫
周立鑫
杨宝璋
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机构
海军大连舰艇学院
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出处
《中国航海》
CSCD
北大核心
2002年第1期26-30,共5页
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文摘
基于风浪中经验航法和理论航法相结合的观点 ;汲取耐波性等领域的研究成果 ,提出了一种实用的风浪航行操纵系统 ,集合 3个子系统 (海浪计算子系统 ,航向航速优选子系统 ,摇荡短期时历预报子系统 )的计算结果 ,合理组合 ,可满足风浪航行及转向时机、舰载直升机起降时机、海上补给及拖带航向航速选择等决策的需求。
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关键词
舰船
大风浪航行
操纵系统
航行系统
海浪预报
频域预报
时域预报
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Keywords
Sailing in Big Waves
Navigation system
Wave Forecast
Frequency Domain Forecast
Time Domain Forecast.
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分类号
U675.51
[交通运输工程—船舶及航道工程]
U674.7
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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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
- 6
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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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