基于广义积分变换法的深水立管涡激振动预报模型研究

项目名称： 基于广义积分变换法的深水立管涡激振动预报模型研究

项目编号： No.51409259

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 水利工程

项目作者： 顾继俊

作者单位： 中国石油大学（北京）

项目金额： 25万元

中文摘要： 在深海立管设计中，涡激振动是一个必须要考虑的重要因素，因为它会引起立管在顺流向和横流向的振动，经过一段时间的累计会导致立管疲劳破坏的发生。本课题主要研究基于广义积分变换法的深水立管涡激振动预报模型。首先，我们通过考虑流体与立管模型之间的相对角度及相对速度来改进双尾流振子耦合系统，并通过广义积分变换法来评估相对角度、相对速度对于涡激振动的影响。同时鉴于在经验模型预测涡激振动中使用的流体阻尼以及附加质量系数对最终的结果有着非常重要的影响，而许多学者对于细长立管模型的附加质量和流体阻尼的研究不够系统和深入，本课题将通过理论推导和实验研究来获得适用于细长立管模型的非线性流体阻尼以及附加质量函数，从而能更加准确地进行涡激振动的预报。然后通过广义积分变换法来评估非线性的流体阻尼、附加质量对于涡激振动的影响，并将结果与实验进行比较。最后就两个参数对于参数激励下涡激振动的影响将进行定质和定量的分析研究。

中文关键词： 立管；涡激振动；模型测试；积分变换；参数激励

英文摘要： Vortex-Induced Vibrations (VIV) is a major concern in the design of deep-water risers, since it can result in large amplitude responses in both in-line and cross-flow directions, and further lead to accumulation of fatigue damage within a relatively short

英文关键词： Riser；Vortex-induced vibration；Model test；Integral transform；Parametric excitation