基于柔性杆理论的脐带缆涡激振动数值模拟系统
Numerical simulation system of vortex-induced vibration of umbilical cables based on flexible rod theory作者机构:中国海洋大学工程学院山东青岛266100 山东科技大学土木工程与建筑学院山东青岛266590
出 版 物:《船舶力学》 (Journal of Ship Mechanics)
年 卷 期:2021年第25卷第2期
页 面:220-227页
核心收录:
学科分类:0820[工学-石油与天然气工程] 080706[工学-化工过程机械] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 082003[工学-油气储运工程]
基 金:山东省重点研发计划资助项目(2018GHY115045) 国家自然科学基金资助项目(51709161) 中央高校基本科研业务费专项(201861036) 国土资源部公益性行业科研专项资助项目(201511037)
主 题:柔性杆理论 图形用户界面 脐带缆 涡激振动 数值模拟
摘 要:针对目前海洋脐带缆分析软件缺乏的状况,本文基于MATLAB开发了脐带缆涡激振动数值模拟系统UCVIV-1.0。由于脐带缆的大变形和大转角会产生显著的几何非线性,脐带缆的静态平衡位形和整体力学响应计算采用了细长柔性杆模型,采用尾流振子模型模拟海流作用下的涡激力。该系统界面清晰友好,操作简单,适用于悬链线型脐带缆。选取了一组脐带缆参数,使用该系统进行了静力计算以及涡激振动计算;并将静力结果与采用国外商业软件OrcaFlex计算的结果进行了比对,发现结果吻合程度较高,在一定程度上验证了系统的可行性和准确性。本系统有望为脐带缆设计软件的开发提供借鉴。