计及平台垂荡的立管涡激振动模拟与试验验证
Numerical Simulation and Experimental Verification of Vortex-Induced Vibration for Risers After Considering Platform Heave Motion作者机构:上海交通大学海洋工程国家重点实验室高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240
出 版 物:《上海交通大学学报》 (Journal of Shanghai Jiaotong University)
年 卷 期:2019年第53卷第4期
页 面:480-487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]
基 金:国家自然科学基金(51579146 51490674) 上海市青年科技启明星计划(16QA1402300)资助项目
主 题:平台垂荡 时变轴向张力 顶张式立管 涡激振动 数值模拟
摘 要:针对顶端平台垂荡运动与涡激振动联合作用下顶张式立管动力响应预报问题,提出了一套可供选择的时域数值模拟方法.涡激振动模拟基于流体力分解模型,流体力系数库来源于受迫振荡试验数据.采用时变轴向张力等效立管顶端平台垂荡运动对结构动力响应的影响效应,在每一分析步内根据实时轴向张力更新结构刚度矩阵.最新公布的某2.552 m立管模型试验结果用于验证推荐数值方法在顶张力恒定及时变条件下的有效性,预报结果与试验观测吻合度较高.针对数值模拟与模型试验对比研究中发现的亚谐振响应、非对称振型及Mathieu型共振等现象,进行了深入研究并给出相应解释.