《考慮大位移流固耦合的深水立管渦激振動研究》是依託中國海洋大學，由黃維平擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：考慮大位移流固耦合的深水立管渦激振動研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：黃維平
- 依託單位：中國海洋大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
渦激振動是引起深水立管失效的主要因素之一，它包括渦激升力引起的橫向振動和渦致脈動阻力引起的順流向振動。但目前的渦激振動分析方法主要是基於尾流振子模型的橫向渦激振動分析，也沒有考慮浮式平台運動引起的參數振動對渦激振動的影響。本項目擬從深水立管兩自由度渦激振動入手，基於流固耦合和輻射折射理論，研究橫向流固耦合對渦激升力和阻力的影響，建立考慮橫向流固耦合的渦激升力和阻力的時域模型；研究順流向和橫向渦激振動耦合關係隨約化速度的變化規律，建立不同約化速度範圍的順流向和橫向渦激振動耦合關係模型；研究大位移條件下的渦激振動橫向流固耦合模擬方法，建立大位移條件下的渦激振動橫向流固耦合模型；研究時變張力對參數振動和渦激振動的影響、研究參數振動對渦激振動的影響及其參數振動與渦激振動的耦合振動特性、研究時變張力條件下的參數振動與渦激振動耦合振動分析方法，建立考慮頻率時變特性的深水立管參激與渦激耦合振動分析模型。
結題摘要
本項目是在我國深水油氣開發裝備十一五研究的基礎上，也是在項目負責人經過近十年研究成果的基礎上提出來的，主要研究深水頂張式立管等大柔性結構物和浮式平台等彈性支撐的剛性結構物在浪流荷載的作用下發生彎曲振動和渦激運動分析方法，如頂張式立管和浮式平台的大位移流固耦合問題、大位移條件下的結構動力性能以及流體荷載在結構大位移條件下的擾動與波動。經過四年的研究，取得了一些重要研究成果。提出了考慮大位移流固耦合的渦激升力和脈動拖曳力時域模型，建立了大位移流固耦合的海洋工程渦激振動和渦激運動分析方法；提出了考慮轉動效應的頂張式立管彎曲振動動力學模型，建立了深水頂張式立管大變形條件下的渦激振動非線性分析方法；提出了深水頂張式立管參激和渦激耦合振動分析模型，建立了深水頂張式立管參激和渦激荷載共同作用下的橫向振動分析方法；提出了串列尾流立管渦激升力和脈動拖曳力時域模型，建立了尾流立管尾渦振動的分析方法；提出了基於雷諾數相似的圓柱體渦激振動相似性試驗方法和深水立管尾流振動試驗方法及裝置。獲國家發明專利22項，發表論文33篇，其中，SCI收錄6篇、EI收錄15篇。
