多跨海底管道横流向涡激振动预报模型

发布时间：2019-01-09 13:33

【摘要】：基于欧拉-伯努力梁理论确定了多跨管道结构振动方程,采用非线性Van der pol方程描述旋涡脱落的尾流动力特性,利用弹簧模拟两端和中间的复杂边界约束,构建了多跨海底管道横流向涡激振动预报模型。基于模态正交性展开流-固耦合作用方程,对各阶主坐标响应进行数值求解。对比了本模型预报结果与试验结果、软件分析以及DNV规范推荐值,吻合情况比较理想。本模型可为深海多跨管道涡激振动的研究、防范和治理提供有效的分析方法。
[Abstract]:Based on the theory of Euler-Burroughs beam, the vibration equations of multi-span pipeline structures are established. The nonlinear Van der pol equation is used to describe the wake dynamic characteristics of vortex shedding, and the complex boundary constraints at both ends and in the middle are simulated by the spring. A prediction model of cross flow vortex-induced vibration of multi-span submarine pipeline is established. Based on the fluid-solid coupling equation of modal orthogonality expansion, the principal coordinate responses of each order are numerically solved. The prediction results of this model are compared with the experimental results, the software analysis and the recommended values of DNV specification. The results are in good agreement. This model can provide an effective analysis method for the study, prevention and treatment of vortex-induced vibration of deep sea multi-span pipeline.
【作者单位】： 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51209161,51379144,51479135);国家自然科学基金创新研究群体科学基金资助项目(51321065) 国家重点基础研究计划-973计划资助项目(2014CB046801)
【分类号】：P756.2

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本文编号：2405691