多根控制杆对细长柔性立管涡激振动抑制作用的实验及数值研究

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多根控制杆对细长柔性立管涡激振动抑制作用的实验及数值研究
涡激振动是导致深海立管发生结构失稳以及疲劳破坏的重要原因之一,实际工程中为减小或者消除涡激振动的影响,增加深海立管的安全使用寿命,往往需要使用涡激振动抑制措施。我国涡激振动抑制措施的研究工作与国外相比还存在很大差距,尤其是针对大长细比柔性立管方面的研究仍非常有限。
深海油气开发工程的快速发展,迫切需要开展细长柔性立管涡激振动抑制措施的创新性研究工作。本文依托国家863计划项目,提出了一种新型的多根控制杆涡激振动抑制措施,通过水池大尺度实验和数值模拟相结合的方法,以细长柔性立管作为主要研究对象,对多根控制杆抑制措施的抑制效果、抑制性能的影响因素和抑制机理进行了比较系统的研究,并就多根圆柱体涡激振动问题进行了一些基础理论研究探索。
文中首先简要介绍了涡激振动的基本理论,主要包括圆柱体涡激振动基本概念,研究中涉及的主要无量纲参数,以及涡激振动的研究方法。第三章开展了水池大尺度实验,利用拖曳方法产生均匀流,综合考虑来流方向、间距和覆盖率对抑制性能和张力的影响,比较系统地研究了多根控制杆抑制措施对大长细比柔性立管涡激振动的抑制效果。
实验 ...

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关键词：数值研究 抑制作用 创新性研究 863计划 使用寿命