平台随机垂荡及涡激引起的深海立管动力响应分析

发布时间：2022-08-04 10:54

　　立管是深海油气开发中的重要设备，本文考虑涡激及上部浮体的随机升沉运动影响，研究深海生产顶张紧式立管（TTR）随机参数激励及涡激联合作用的动力响应特性。考虑平台在随机波浪作用下运动，建立随机参数激励项，采用Vander Pol尾流振子模型确定时变涡激升力系数，计算涡激升力，考虑涡激升力和轴向随机参数激励，建立立管参激-涡激耦合振动方程，编制了立管随机参数激励和涡激耦合振动计算程序，研究立管随机参数激励和涡激引起的耦合振动响应特征。针对TRUSS-SPAR平台，采用JONSWAP波浪谱计算波浪载荷以及平台的垂荡运动，确定不同海况下随机参数激励项。考虑剪切流和尾流振子模型，计算时变升力系数和涡激升力。采用开发的程序，计算得到TTRs立管随机参数激励和涡激耦合作用下的振动响应。改变立管参数、流参数和随机波浪参数，研究随机参数激励对于立管振动的影响规律。此外，本文采用两端简支的立管模型，研究随机参激对于立管振动不稳定性的影响。研究结果表明，立管在随机参数激励和涡激力共同作用下，升力系数受参激影响增大，立管的振动响应位移增大。同时受随机参数激励的影响，立管涡激振动的主频率降低。相对于波浪的有义波高... 

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

海洋采油平台从浅水向深水发展变化的过程示意图

深水油气田开发系统示意图

外立管和内立管示意图

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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[3]深海立管涡激振动疲劳损伤预报方法研究[D]. 王一飞.上海交通大学 2008

硕士论文
[1]深海顶张力立管参激—涡激耦合动力响应分析[D]. 邵卫东.天津大学 2012
[2]深海顶张力立管参激振动研究[D]. 冯丽梅.天津大学 2010
[3]深海系缆静力特性及水阻尼特性实验研究[D]. 雷震名.天津大学 2009



本文编号：3669409