内波流场中悬链线立管涡激振动数值研究

基于内波流场的eKdv理论并结合尾流振子模型和挠性立管的非线性振动方程建立内波流场中悬链线立管计算模型,研究了内波流场中悬链线立管升力方向运动的响应问题,并分析了内孤立波波高和密度跃层位置对悬链线立管升力方向响应的影响。结果表明:内孤立波经过悬链线立管时会引起突然增大的涡激振动,其中高阶模态占主导;涡激振动最大位移发生于流体密度跃层位置附近;内孤立波波高增大以及密度跃层位置加深会使立管转变为更高阶模态振动,并且密度跃层位置加深会使立管涡激振动位移明显减小。

预张力对两种脐带缆涡激振动影响的试验研究

本文应用模型试验的方法,研究了预张力对粘结和非粘结两种脐带缆涡激振动响应特性的影响规律。基于模态叠加法,将测得的应变数据转变为结构的位移响应;对比分析了各级预张力下两种脐带缆模型的位移响应、结构振动频率、锁振影响区域、模态占比等参数。结果表明:两种脐带缆模型锁振频率随着预张力的增加逐渐变大,非粘结锁振比粘结工况提前;远离锁振区域时,外流速变化对振幅的影响占主导地位,锁振区域附近,预张力变化对振幅的影响逐渐变大;随着流速增加,预张力变化对脐带缆横向振动模态占比影响逐渐变大;预张力较小时,粘结脐带缆振动模态随外流速转换相比于非粘结脐带缆滞后较多,预张力变大后,滞后程度减小。

波流作用下非黏结脐带缆动力响应的试验研究

应用模型试验的方法,研究了单独波浪作用和波流联合作用两种情况下非黏结脐带缆在沿波浪方向和垂直波浪方向的振动响应特性。通过光纤光栅应变传感器测出结构的应变响应,对结构的应变和振动频率进行分析。结果表明:波浪作用下,非黏结脐带缆两个方向振动响应的最大值发生于波浪水面附近;随着波高的增加脐带缆两个方向的振动响应逐渐变大;施加外流后,脐带缆顺流向振动响应显著增加,横流向涡激振动响应和流场流速相关,从而变化较为复杂;其中顺流向振动主要受波浪频率主导,横流向振动主导频率随流场变化不断发生变化,受波浪频率影响较小,主要和波浪流所形成的的流场流速相关。