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Experimental Study on Response Performance of VIV of A Flexible Riser
with Helical Strakes 总被引：1，自引：1，他引：0
Laboratory tests were conducted on a flexible riser with and without helical strakes. The aim of the present work is to further understand the response performance of the vortex induced vibration (VIV) for a riser with helical strakes. The experiment was accomplished in the towing tank and the relative current was simulated by towing a flexible riser in one direction. Based on the modal analysis method, the displacement responses can be obtained by the measured strain. The strakes with different heights are analyzed here, and the response parameters like strain response and displacement response are studied. The experimental results show that the in-line (IL) response is as important as the cross-flow (CF) response, however, many industrial analysis methods usually ignore the IL response due to VIV. The results also indicate that the response characteristics of a bare riser can be quite distinct from that of a riser with helical strakes, and the response performance depends on the geometry on the helical strakes closely. The fatigue damage is further discussed and the results show that the fatigue damage in the CF direction is of the same order as that in the IL direction for the bare riser. However, for the riser with helical strakes, the fatigue damage in the CF direction is much smaller than that in the IL direction. 相似文献
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拖曳水池中进行立管涡激振动实验时,为了保证采样时间长度,难以达到较高的Re数。流速增大装置可以在不提高拖车车速的情况下增大立管外的流速。利用这种流速增大装置还可实现流速分层流场中细长柔性立管涡激振动实验。经过对流速增大装置中的进流段曲线进行优选,发现Witozinsky曲线的总体性能最好。在对流速增大装置进行水池实验和数值模拟后,发现流速增大区域的流速增大倍数接近进流段收缩比,流速增大区域流场比较稳定、均匀,流速增大装置对其外的流场影响很小。此流速增大装置不但可应用于拖曳水池中的立管涡激振动实验,还可以应用于对流速要求较高的水下航行体的水池试验,如鱼雷、水下机器人等。 相似文献
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1 .Introduction Since the most significant feature of a movingloadisits mobility,the interaction betweenthe ve-hicle and bridge is very complicated,which can be classified as a coupled vibration problem.There-fore ,much attention has been paid to the dyna… 相似文献
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平台运动下悬垂立管动力响应及疲劳损伤特性试验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
悬垂立管因其经济性被广泛应用在深海油气开发中。悬垂立管在顶端平台运动作用下,会不断产生横流向以及顺流向动力响应,循环累积造成疲劳损伤。为了研究悬垂立管在平台运动作用下的疲劳损伤特性,开展了大尺度悬垂立管模型试验。采用小波分析、模态分析、雨流计数法等方法处理分析试验数据。分析平台运动下无内流作用下大尺度悬垂立管动力响应及疲劳损伤特性,发现横流向弯曲应变结果较为复杂,局部呈现行波特性,主导频率具有时变性。相比之下,顺流向弯曲应变结果比较有规律性,整体呈现行波特性,主导频率不具有时变性,并始终保持与顶端平台运动频率相同。平台运动引发的悬垂立管涡激振动疲劳损伤和KC数有关。各点面内疲劳损伤值延管长分布趋势和面内应变RMS延管长分布趋势相似。横流向(CF方向)的疲劳损伤的数量级为顺流向(IL方向)的10-2倍左右。 相似文献
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对远场法、近场法和中场法这几种常用的二阶波浪力计算方法进行了总结,并结合算例对它们之间的差异进行了研究,重点分析了网格密度、浮体形状、水深等因素的影响。此外,还对全QTF法和Newman近似这两种不规则波中的二阶力计算方法进行了讨论,比较了不同水深条件下两种方法求得的二阶波浪力谱之间的差异。研究结果表明,远场和中场法给出的结果基本一致,且具有较好的数值稳定性;而近场法受网格密度、浮体形状等因素影响较大;Newman近似给出的结果在频率较低时与全QTF法接近,但在频率较高时存在一定的误差。 相似文献
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海洋立管是深海油气开发中用于连接海底井口和水面浮体的唯一通道。立管在洋流作用下极易发生涡激振动（vortex-induced vibration，简称VIV），发展快速经验性涡激振动时域预报方法对立管的安全设计具有重要意义。通过柔性立管模型试验，结合载荷重构方法和最小二乘法，识别建立了能量竞争载荷模型下的经验水动力载荷系数模型。应用识别建立的经验水动力载荷系数模型，发展形成了海洋立管顺流向及横流向双向涡激振动时域预报方法。将预报结果与试验结果对比，结果表明：基于能量竞争载荷模型的海洋立管双向涡激振动预报方法能够有效预报海洋立管涡激振动主导模态、主导频率、流向平均位移响应和涡激振动位移响应等力学行为特性。研究成果对发展更为有效的涡激振动预报手段具有有益参考。 相似文献
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单点系泊船舶在受到风、流等外力作用下通常会产生大幅周期性艏摇运动，称为“鱼尾运动”。剧烈的鱼尾运动可能会导致系泊系统的锚链承受过大的张力从而遭到破坏。为了充分认识单点系泊状态下养殖工船的鱼尾运动，针对一艘十万吨级单链式系泊养殖工船进行了数值分析及模型试验研究。首先，通过风洞模型试验测得养殖工船的风、流载荷系数，以此作为输入对风、流联合作用下养殖工船的动力响应进行了数值模拟分析；同时，开展水池模型试验验证了数值计算结果的准确性和可靠性；最后，通过数值计算研究了不同风速和流速下单链式系泊养殖工船鱼尾运动的特性和规律，为实际工程设计提供一定的参考。 相似文献
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