涡激振动是引发立管疲劳损伤的关键诱因之一。基于Van Der Pol尾流振子方程,研究了不同长度两端铰接的钢悬链线立管在相同来流流量不同剖面剪切来流作用下的涡激振动响应。采用二阶中心差分法对时域和空间域的耦合方程组进行了求解,并...涡激振动是引发立管疲劳损伤的关键诱因之一。基于Van Der Pol尾流振子方程,研究了不同长度两端铰接的钢悬链线立管在相同来流流量不同剖面剪切来流作用下的涡激振动响应。采用二阶中心差分法对时域和空间域的耦合方程组进行了求解,并采用雨流计数法对立管的疲劳寿命进行了预测。结果表明,立管振动沿轴向传播呈驻波和行波的混合模式,随立管长度的增加,振动响应由驻波主导转变为行波主导。受剪切来流剖面的影响,立管振动响应呈现多频特性,行波自立管的顶部向底部传播,且其传播速率随来流剪切程度及立管长度而变化。随剪切程度的增强,立管从流体中获得的能量减少,能耗增加,振动位移减少。相同来流剖面时,随着水深的增加,立管疲劳损伤增加;而水深相同时,随来流剪切程度的增加,疲劳损伤逐渐增大。展开更多
该文基于Van Der Pol尾流振子模型,研究了两端铰接的柔性立管在不同约化速度下横向和流向的振动响应特性。采用二阶中心差分法对时域和空间域的耦合方程组进行了迭代求解,并与现有文献的实验数据和模型预测结果进行了对比。结果表明:随...该文基于Van Der Pol尾流振子模型,研究了两端铰接的柔性立管在不同约化速度下横向和流向的振动响应特性。采用二阶中心差分法对时域和空间域的耦合方程组进行了迭代求解,并与现有文献的实验数据和模型预测结果进行了对比。结果表明:随约化速度的增大,高阶模态在两个方向逐渐被激发出来,主导模态转移时,出现均方根振幅跃升的现象。两个方向主导振动模态比在一定的约化速度范围内保持不变,将其定义为模态组。在同一个模态组中,横向和流向的均方根振幅均随着约化速度单调增加,但在主导模态转移时,两个方向的频率比均发生跳跃。在模态过渡组次,立管的振动响应呈多模态共同参与,且在振动过程中,振动模态具有在空间上竞争和时间上切换的特征,主导频率能量较为集中,在模态切换的过程中出现的频次也更大。展开更多
文摘涡激振动是引发立管疲劳损伤的关键诱因之一。基于Van Der Pol尾流振子方程,研究了不同长度两端铰接的钢悬链线立管在相同来流流量不同剖面剪切来流作用下的涡激振动响应。采用二阶中心差分法对时域和空间域的耦合方程组进行了求解,并采用雨流计数法对立管的疲劳寿命进行了预测。结果表明,立管振动沿轴向传播呈驻波和行波的混合模式,随立管长度的增加,振动响应由驻波主导转变为行波主导。受剪切来流剖面的影响,立管振动响应呈现多频特性,行波自立管的顶部向底部传播,且其传播速率随来流剪切程度及立管长度而变化。随剪切程度的增强,立管从流体中获得的能量减少,能耗增加,振动位移减少。相同来流剖面时,随着水深的增加,立管疲劳损伤增加;而水深相同时,随来流剪切程度的增加,疲劳损伤逐渐增大。
文摘该文基于Van Der Pol尾流振子模型,研究了两端铰接的柔性立管在不同约化速度下横向和流向的振动响应特性。采用二阶中心差分法对时域和空间域的耦合方程组进行了迭代求解,并与现有文献的实验数据和模型预测结果进行了对比。结果表明:随约化速度的增大,高阶模态在两个方向逐渐被激发出来,主导模态转移时,出现均方根振幅跃升的现象。两个方向主导振动模态比在一定的约化速度范围内保持不变,将其定义为模态组。在同一个模态组中,横向和流向的均方根振幅均随着约化速度单调增加,但在主导模态转移时,两个方向的频率比均发生跳跃。在模态过渡组次,立管的振动响应呈多模态共同参与,且在振动过程中,振动模态具有在空间上竞争和时间上切换的特征,主导频率能量较为集中,在模态切换的过程中出现的频次也更大。
