基于Floquet理论的深水隔水管参激振动稳定性分析

隔水管在工作过程中会受到浮体施加的升沉作用力,该作用力会使得轴向力发生周期性变化,引起参激振动,因此研究隔水管参激振动对避免隔水管发生参激共振具有指导意义。考虑钻井液对隔水管的作用力,通过微元法建立了隔水管横向振动控制方程。假定轴向力周期性变化,利用主坐标分析法得到隔水管Mathieu方程,基于Floquet理论对隔水管进行参激振动稳定性分析,得到了系统参激稳定图。结果显示,主不稳定区发生在隔水管固有频率二分之一附近。进一步研究阻尼对系统参激不稳定区的影响,发现阻尼使得隔水管参激稳定区域增加,并且随着阻尼增大,稳定区域增大。该研究对隔水管设计过程中避免参激共振具有一定参考意义。