IMECH-IR  > 流固耦合系统力学重点实验室
海洋工程顶张紧式立管动力响应分析
Alternative TitleThe dynamic response analysis of top tensioned riser in the offshore engineering
谢滨埼
Thesis Advisor曾晓辉
2016
Degree Grantor中国科学院大学
Place of Conferral北京
Subtype硕士
Degree Discipline工程力学
Abstract顶张紧式立管在海洋石油工程领域中应用广泛。其在复杂的海洋环境中,通常要受到波浪、海流、顶部平台运动、变化的张力、内部流体等多种复杂载荷的作用,发生自激振动、强迫振动、参数振动。现阶段,国内外不少学者已经开展了一些研究,取得的结果加深了立管动力响应问题的认识。但目前的分析大多分别考虑少数因素,对多因素综合作用的情况考虑较少。本文将综合考虑波浪、海流、顶部平台运动、变化的张力、内部流体等多种复杂载荷的作用,建立顶张紧式立管非线性振动模型,对其动力响应特性展开研究。主要研究内容如下: (1)首先,考虑波浪、海流、顶部平台运动、变化的张力、内部流体等多种因素,推导顶张紧式立管振动方程。并根据方程编写计算程序。通过与其他学者的结果进行比较,证明计算程序的准确性。 (2)其次,利用程序计算分析立管的自激振动。结果表明内部流体速度的变化对立管受涡激力的横向振动的幅值、频率和均方根值影响较小。但不考虑内部流体作用,振动将发生明显改变。海流速度变化会改变立管的振型与振动频率。 (3)接着,利用程序计算分析了立管强迫振动。结果表明平台运动周期增大,立管振动响应也会随之增大。而平台纵摇对立管振动影响较小。 (4)最后,计算分析了立管参数振动。结果表明,张力变化的幅值增大会使立管振动产生剧烈变化,内流的流速对立管参数振动产生明显影响。同时推导了Hill方程不稳定区域边界。我们发现内流的质量和流速对立管参数振动的Hill方程不稳定区域产生影响。
Call Number31326
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/59468
Collection流固耦合系统力学重点实验室
Recommended Citation
GB/T 7714
谢滨埼. 海洋工程顶张紧式立管动力响应分析[D]. 北京. 中国科学院大学,2016.
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