| 海洋工程顶张紧式立管动力响应分析 |
| 英文题名 | The dynamic response analysis of top tensioned riser in the offshore engineering
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| 谢滨埼
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| 导师 | 曾晓辉
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| 2016
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| 学位授予单位 | 中国科学院大学
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| 学位授予地点 | 北京
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| 学位类别 | 硕士
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| 学位专业 | 工程力学
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| 摘要 | 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。 |
| 索取号 | 31326
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| 语种 | 中文
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| 文献类型 | 学位论文
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| 条目标识符 | http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/59468
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| 专题 | 流固耦合系统力学重点实验室
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推荐引用方式
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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