隔水管横向振动特性与浮力块配置优化

发布时间：2018-01-09 11:31

  本文关键词：隔水管横向振动特性与浮力块配置优化　出处：《燕山大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 隔水管 横向振动特性 积分法 浮力块配置 有限元法 响应

【摘要】：隔水管是连接海上钻井平台与海底井口的重要设备,处于复杂恶劣的海洋环境中,疲劳破坏问题日渐突出。横向振动是导致隔水管疲劳破坏的重要因素,而浮力块配置对横向振动有很大影响,因此研究隔水管横向振动特性与浮力块配置优化具有重大的理论与实际意义。本文主要开展了以下几方面的工作:首先,研究了隔水管的工作载荷与环境载荷,建立了隔水管横向振动的力学模型。其次,针对目前解析法研究隔水管横向自由振动力学所存在的不足:将隔水管实际所受的轴向分布载荷按比例简化到隔水管顶端的集中力;本文综合考虑了轴向分布力与顶张力的共同作用,建立了隔水管横向振动的力学与数学模型,利用分离变量法将四阶偏微分方程简化为四阶变系数常微分方程;采用积分法求解四阶变系数常微分方程,建立了一种求解隔水管横向自由振动固有频率及振型的解析法。然后,针对浮力块安装在隔水管的实际位置,考虑了隔水管轴向分布力随轴向位置的变化,将隔水管柱简化为承受不同轴向分布力作用的组合杆柱,建立了配置浮力块后隔水管横向振动的偏微分方程组、边界条件及连续条件,并基于分离变量法求解偏微分方程组,利用积分法求解,得到浮力块作用下隔水管横向振动频率的解析解。最后,利用有限元法仿真了浮力块作用下隔水管的模态;分析了浮力块数量、长度及安装位置对浮力块位移及应力的影响。
[Abstract]:In this paper , the problem of transverse vibration of riser is studied by using the method of integral method to solve the problem of transverse vibration of riser . The method of integral method is used to solve the problem of transverse vibration of riser .

【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P756.2;TB53

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 韩春杰;陈明明;闫铁;;深水环境下隔水管的横向自由振动分析[J];应用力学学报;2012年03期

2 林海花;王言英;;浪流共同作用下隔水管涡激动力响应分析[J];哈尔滨工程大学学报;2008年02期

3 陈黎明;陈国明;孙友义;蒋世全;畅元江;许亮斌;;深水钻井隔水管避台撤离动力与长度优化[J];海洋工程;2012年02期

4 赵卓茂;王嘉松;谷斐;;附属管对钻井隔水管涡激振动流动控制的研究[J];水动力学研究与进展A辑;2012年04期

5 李保军;邓欣;申晓红;黎昵;何轲;姜U，

本文编号：1401242