变张力细长柔性立管涡激振动响应特性数值研究

基于尾流振子模型,对轴向时变张力下细长柔性立管涡激振动响应特性进行数值研究。研究考虑三种不同的流剖面:线性剪切、指数剪切、以及真实阶梯流剖面;采用二阶中心差分方法求解结构振动和尾流振子的耦合方程;系统地比较三种不同流剖面下结构的振动位移、振动频率、位移包络线,以及位移时空演化等VIV响应特性。数值结果表明,线性剪切流下VIV振动位移和振动频率均与真实阶梯流下位移和频率存在很大差别,指数剪切流下VIV振动位移与真实阶梯流下情况非常接近,但指数剪切流下VIV振动频率与真实阶梯流下频率仍有较大差别。