海洋立管流固耦合動力特性分析.pdf

1、隨著海洋油氣開發(fā)從淺海向深海轉(zhuǎn)變，海洋立管的安全問題日益突出，極大地制約了深海油氣開發(fā)工作的進(jìn)一步發(fā)展。處在復(fù)雜深海環(huán)境中的立管，受到波浪、海流和風(fēng)等環(huán)境載荷的作用。當(dāng)這些外激勵力頻率和立管固有頻率接近時(shí)，立管會發(fā)生耦合共振，共振會加劇立管的疲勞破壞，致使立管失效。立管一旦發(fā)生損壞，不僅會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，還可能由于管道中油氣泄露引起其他次生災(zāi)難。因此，必須加快對海洋立管動力特性及振動等方面的研究，以便更好的為我國深海油氣開發(fā)提供技術(shù)

2、保障。
　　 利用輸流管道流固耦合振動的研究方法，對波流聯(lián)合作用下的海洋立管進(jìn)行動力特性分析。根據(jù)Hamilton能量原理推導(dǎo)出立管耦合振動方程，通過Hermit插值函數(shù)法對偏微分方程進(jìn)行離散，并采用MATLAB軟件編制程序求解振動方程，得到立管的自振頻率?；贑FD數(shù)值模擬技術(shù)，對海洋立管流固耦合振動進(jìn)行了數(shù)值模擬。運(yùn)用ANSYS-CFX分析立管耦合振動的動力特性，得到了立管前六階模態(tài)振型和固有頻率。將數(shù)值模擬得到的固有頻率與