深水柔性立管涡激振动与上部平台运动的动力耦合研究

项目名称： 深水柔性立管涡激振动与上部平台运动的动力耦合研究

项目编号： No.11372320

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 陈伟民

作者单位： 中国科学院力学研究所

项目金额： 80万元

中文摘要： 深水立管结构形式和流场速度分布变得复杂,而且由于平台浮体运动幅度增大使得水下立管与上部平台运动的耦合作用更加明显,因此深水柔性立管的涡激振动响应预测更加困难，需要研究水下立管与上部平台的动力耦合机理和动响应规律。本课题利用理论研究结合数值计算和模型试验，进行考虑平台运动影响的深水立管涡激振动研究，建立相应的非定常响应预测模型；研究结果对提高深水平台的结构安全性具有一定的工程应用价值。 主要研究内容：1)锁频阶段立管动力、平台动力及二者的耦合作用，相互作用的静力/动力学描述；2)不同平台运动形式（如纵/横荡、垂荡、纵/横摇和首摇等）对立管涡激振动的锁频范围和振动幅值的不同影响机理和规律，如非线性振幅放大、参数激励等现象。3)大柔度立管在平台运动和涡激升力共同作用下的非线性动响应的数值模拟；4)非定常流中，大柔度立管涡激振动的描述模型、主要影响因素以及参数推广方法。

中文关键词： 流固耦合；涡激振动；深水立管；平台运动；非定常

英文摘要： Since the structural configuration of ocean riser and distribution of fluid field along the riser span are getting more complicated for deep water platforms, the dynamic responses such as vortex-induced vibration (VIV) of slender riser becomes increasingl

英文关键词： fluid-structure coupling；vortex-induced vibration；deep-water riser；top motion；unsteady