检索结果-南通市图书馆

考虑轴向张力时变效应的圆柱体涡激振动响应特性研究

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振动与冲击 2019年第9期38卷 80-87页

作者：袁昱超薛鸿祥唐文勇上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240

借助时域流体力分解模型,开展时变轴向张力与涡激振动联合激励下圆柱体动力响应特性研究。采用某2.552 m小尺度立管模型试验结果验证该方法在顶张力恒定和时变条件下预报结构响应的有效性。针对另一尺度较大的38 m圆柱体模型,设计28个... 详细信息

借助时域流体力分解模型,开展时变轴向张力与涡激振动联合激励下圆柱体动力响应特性研究。采用某2.552 m小尺度立管模型试验结果验证该方法在顶张力恒定和时变条件下预报结构响应的有效性。针对另一尺度较大的38 m圆柱体模型,设计28个张力时变工况以研究时变张力幅值和频率对涡激振动响应的影响规律。张力时变工况中,结构动力响应呈现振幅调制、滞后、频率转换及多频响应叠加、模态阶跃等不同于张力恒定工况的新特征。当ω_T=2ω_(CT)时,结构会发生强烈的Mathieu型共振。

关键词：时变张力涡激振动响应特性时域

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振荡流下柔性立管涡激振动时域响应研究

振动与冲击 2018年第13期37卷 56-64,91页

作者：袁昱超薛鸿祥唐文勇上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 上海交通大学高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240

引入受迫振动试验所得流体力系数库,采用全新的锁定判定区间及锁定准则,针对柔性立管振荡流条件下涡激振动问题提出了一套可供选择的时域预报数值方法。涡激振动流体力由瞬时来流速度及立管截面运动共同决定,相关流体力系数为无因次幅... 详细信息

引入受迫振动试验所得流体力系数库,采用全新的锁定判定区间及锁定准则,针对柔性立管振荡流条件下涡激振动问题提出了一套可供选择的时域预报数值方法。涡激振动流体力由瞬时来流速度及立管截面运动共同决定,相关流体力系数为无因次幅值及频率的函数。基于上述方法对某4 m立管模型不同KC数及最大约化速度的振荡流工况进行模拟,预报结果与相应试验实测吻合较好,并捕捉到振幅调制、迟滞、频率转换及高频谐振等现象。进而,对于不同KC数及最大约化速度组合的振荡流工况下立管动力响应表现出的诸多有别于定常流条件的特性,从涡激振动发生机理层面进行分析讨论并给出合理解释。最后,通过对振荡流与均匀流下立管涡激振动响应进行对比发现,在流速相当的条件下,振荡流工况的涡激振动均方根位移大于对应均匀流工况的对应值;而当最大约化速度相同时,较小的KC数对应较大的涡激振动均方根位移。

关键词：涡激振荡柔性立管振荡流数值模拟时域

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计及平台垂荡的立管涡激振动模拟与试验验证

上海交通大学学报 2019年第4期53卷 480-487页

作者：袁昱超薛鸿祥唐文勇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

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... 详细信息

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.

关键词：平台垂荡时变轴向张力顶张式立管涡激振动数值模拟

计及附加质量系数变化效应的立管涡激振动时域响应研究

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振动与冲击 2018年第1期37卷 53-59页

作者：袁昱超薛鸿祥唐文勇上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240

针对海洋立管涡激振动问题提出了一套时域预报数值方法,引入附加质量单元,能够计及附加质量系数变化效应对立管模态分析及涡激振动预报的影响。基于上述方法对均匀流工况以及线性剪切流工况下立管模型的涡激振动响应进行分析,并与相应... 详细信息

针对海洋立管涡激振动问题提出了一套时域预报数值方法,引入附加质量单元,能够计及附加质量系数变化效应对立管模态分析及涡激振动预报的影响。基于上述方法对均匀流工况以及线性剪切流工况下立管模型的涡激振动响应进行分析,并与相应试验结果的均方根位移及曲率、应变及位移响应时历曲线以及响应幅值谱进行了对比。结果表明,本文模型能够有效预报海洋立管涡激振动响应,且与传统数值模型相比,本文模型预报结果与试验数据更为吻合,可以较好地体现附加质量系数变化效应对涡激振动预报较为明显的影响。

关键词：涡激振动附加质量系数时域预报均匀流剪切流

三维背景洋流作用下海洋细长管线位移场反演研究

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上海交通大学学报 2024年

作者：郭力袁昱超唐文勇上海交通大学海洋工程全国重点实验室船舶海洋与建筑工程学院

海洋管线在海洋工程装备中应用广泛，在黑暗未知的海底极易受到船锚、深潜器等水下结构物的意外破环，开展海洋管线平衡位形状态监测研究可有效保障管线的安全。本文基于逆有限元法开发了海洋管线在三维背景洋流作用下的位移场反演模型... 详细信息

海洋管线在海洋工程装备中应用广泛，在黑暗未知的海底极易受到船锚、深潜器等水下结构物的意外破环，开展海洋管线平衡位形状态监测研究可有效保障管线的安全。本文基于逆有限元法开发了海洋管线在三维背景洋流作用下的位移场反演模型，包含输入参数模块、坐标转换模块和位移重构函数模块，考虑了悬链线型海洋管线曲率大、三向耦合大位移、局部翻转等特征，解决了三维背景洋流作用下悬链线型管线位移场低模态、不规则给位移场反演带来的技术难题，研究了监测点数量和监测点布置位置对位移场反演精度的影响，测点间距100m、30°布置的方式可满足工程精度要求，研究结果可为海洋管线健康监测系统设计提供一定的思路和方法。

关键词：海洋管线三维来流逆有限元位移重构

高温环境下海洋平台防爆墙结构冲击动力响应特性研究

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同方期刊数据库

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上海交通大学学报 2021年第8期55卷 968-975页

作者：王锐薛鸿祥袁昱超唐文勇上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

防爆墙结构是海洋平台的重要防护设施,其抗爆性能需要重点关注.基于非线性有限元方法,研究在常温条件下防爆墙受到爆炸冲击的结构响应.结合实验数据,对比准静态与动态算法的适用性,分析总结在常温条件下结构冲击应变的3种典型形式.在此... 详细信息

防爆墙结构是海洋平台的重要防护设施,其抗爆性能需要重点关注.基于非线性有限元方法,研究在常温条件下防爆墙受到爆炸冲击的结构响应.结合实验数据,对比准静态与动态算法的适用性,分析总结在常温条件下结构冲击应变的3种典型形式.在此基础上,考虑高温对材料和结构的影响,并对防爆墙冲击动力响应特性进行分析.研究表明,高温环境对结构响应有明显加剧效应:在选取工况的荷载水平下,高温时结构动力响应的位移幅值应变可达到常温时的5倍;在常温荷载冲击下,结构应变为弹性无应变或小应变,而在高温影响下,其可能加剧为大应变,且高温影响将改变结构的响应形式.研究成果可以为防爆墙的结构设计提供参考.

关键词：防爆墙高温爆炸冲击结构动力响应

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海洋拖缆平衡位形及振动特性影响因素研究

船舶力学 2023年第7期27卷 1061-1074页

作者：郭力袁昱超唐文勇薛鸿祥上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

海洋拖缆地震勘探系统是海洋石油勘探的主要设备。水下拖缆在工作时受到重力、浮力、流体力和两端集中力的作用,当拖曳速度稳定时会呈现稳定的平衡位形。本文采用集中质量法对拖缆的平衡位形进行预测,研究单位长度拖缆质量、拖体质量、... 详细信息

海洋拖缆地震勘探系统是海洋石油勘探的主要设备。水下拖缆在工作时受到重力、浮力、流体力和两端集中力的作用,当拖曳速度稳定时会呈现稳定的平衡位形。本文采用集中质量法对拖缆的平衡位形进行预测,研究单位长度拖缆质量、拖体质量、拖缆阻力系数、拖体阻力系数和拖曳速度对拖缆平衡位形的影响,研究发现拖缆的平衡位形可以分为“上凸”形、“下凹”形和“直线”形三类,采用理论推导讨论拖缆呈现三种平衡位形的内在机理。最终研究不同参数对拖缆固有频率的影响,揭示拖缆固有频率与平衡位形、张力和单位长度拖缆质量的关系。

关键词：海洋拖缆准静态分析平衡位形固有频率

船舶舱室油池火灾下甲板板架剩余极限强度分析

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中国造船 2020年第1期61卷 131-140页

作者：郝军凯薛鸿祥袁昱超唐文勇上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

基于大涡模拟算法,使用FDS火灾动力学仿真软件模拟舱室火灾,将环境温度映射至结构有限元模型。考虑结构的初始缺陷和材料的高温热力学特性,采用顺序热力耦合算法计算甲板板架在火灾发展过程中的动态热力响应。基于显式动态算法研究板架... 详细信息

基于大涡模拟算法,使用FDS火灾动力学仿真软件模拟舱室火灾,将环境温度映射至结构有限元模型。考虑结构的初始缺陷和材料的高温热力学特性,采用顺序热力耦合算法计算甲板板架在火灾发展过程中的动态热力响应。基于显式动态算法研究板架轴向压缩时的高温剩余极限强度,并分析结构失效模式。计算结果表明,高温环境下的板架受到轴向压缩载荷时,由于横梁间加筋板发生崩溃而达到极限状态,且油池中心位于横梁间时更偏于危险;火灾发生前期,板架高温剩余极限强度衰减较快,后期趋缓。这项研究可为实际火灾场景下的船舶结构抗火设计与安全评估提供参考。

关键词：舱室火灾甲板板架热力响应极限强度失效模式

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含复合材料结构的非黏结柔性立管弯曲特性

上海交通大学学报 2022年第9期56卷 1247-1255页

作者：刘庆升薛鸿祥袁昱超唐文勇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

非黏结柔性立管常用于将海底油气资源输送到平台,有时因设计需要会包含复合材料圆柱壳层结构.以一类8层的非黏结柔性立管为研究对象,分析了含有复合材料圆柱壳层结构的非黏结柔性立管的弯曲特性.提出了一种作用于非黏结柔性立管的轴对... 详细信息

非黏结柔性立管常用于将海底油气资源输送到平台,有时因设计需要会包含复合材料圆柱壳层结构.以一类8层的非黏结柔性立管为研究对象,分析了含有复合材料圆柱壳层结构的非黏结柔性立管的弯曲特性.提出了一种作用于非黏结柔性立管的轴对称载荷和弯曲载荷联合作用的理论模型,同时建立了计及详细几何特性的非黏结柔性立管数值模型进行了验证.分析了两种典型复合材料及其纤维体积分数对非黏结柔性立管弯曲特性的影响.理论与数值结果吻合较好,计算结果表明:非黏结柔性立管的弯曲特性受复合材料圆柱壳层轴向弹性模量影响较大,轴向弹性模量较大的复合材料会较大地增强完全滑移阶段的非黏结柔性立管的弯曲刚度.非黏结柔性立管的轴向抗拉刚度和完全滑移阶段的弯曲刚度都随着复合材料圆柱壳层的纤维体积分数增大,接近线性增强.

关键词：非黏结柔性立管复合材料圆柱壳层弯曲刚度纤维体积分数