海洋立管考虑内流的涡激振动实验研究

董晓林

中国海洋大学

摘要：

海洋立管是连接海上平台和海底井口的关键部件，海洋立管在海洋环境中要承受风、浪、流等环境荷载的作用，当海流流经立管时，在一定的流速下会产生旋涡脱落，当结构自振频率与旋涡脱落频率接近时，振动会迫使旋涡脱落频率锁定在结构自振频率附近，发生频率锁定(10ck—in)现象，使得立管横向振动加强。lock—in现象会加速立管的疲劳破坏，立管一旦发生破坏，不仅工程本身会蒙受损失，还将引发严重的环境污染和次生灾害。本文考虑管内流体和管外流体的共同作用，对海洋立管进行试验研究。试验在中国海洋大学物理海洋试验室进行，通过试验得到了立管的一些有价值的规律：随着外流流速逐渐增大，立管的一阶激振频率也逐渐增大，在一定的外流速下，会激起立管的二阶激振频率甚至于三阶激振频率；由于立管的刚度较大，内流对立管的影响并不明显，但是当外流达到一定流速，这种影响就会显现出来，内流的存在会降低海洋立管的振动频率。

关键词：涡激振动实验;海洋立管;涡激振动;内流

授予单位：中国海洋大学

授予学位：硕士

学科专业：防灾减灾工程及防护工程

导师姓名：郭海燕

学位年度：2006

语种：中文

分类号：TB123

页数：53

在线出版日期：2007-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）