脉动顶张力作用下输流立管涡激振动主共振研究

作     者：秦营 李世博 常学平 Qin Ying;Li Shibo;Chang Xueping

作者机构：成都大学计算机学院四川成都610106 成都大学模式识别与智能信息处理四川省高校重点实验室四川成都610106 西南石油大学机电学院四川成都610500 

出 版 物：《中国海洋大学学报（自然科学版）》 (Periodical of Ocean University of China)

年 卷 期：2024年第54卷第7期

页      面：72-78页

核心收录：

学科分类：081505[工学-港口、海岸及近海工程] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 0814[工学-土木工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 080101[工学-一般力学与力学基础] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51674216)资助 

主　　题：海洋输流立管 脉动顶张力 涡激振动 主参数共振 调谐参数 振动响应 

摘      要：为定量描述海洋工程中输流立管受脉动顶张力作用时的涡激振动响应,本文研究了海洋输流立管受到内部流体、脉动顶张力和涡流激励作用时的参数主共振问题。首先建立了该问题的数学模型,运用Galerkin法和多重尺度法对其进行求解,引入调谐参数描述输流立管第一阶固有频率同顶张力脉动频率和涡流频率的接近程度,通过改变调谐参数,研究输流立管的动力学响应。结果表明:定常顶张力作用下,立管的振幅为单值,随着调谐参数增大,立管振幅先增大后减小,且出现明显的跳跃现象,内部流体速度和张力幅值的竞争机制也会影响立管振幅;脉动顶张力作用时,在一阶锁频的条件下,随着调谐参数变化,立管的振幅呈现“多值—单值—多值的变化规律,顶张力均值或脉动幅值越大,立管振幅的变化范围越宽。