立管是深海油氣開發(fā)中的重要設備，本文考慮渦激及上部浮體的隨機升沉運動影響，研究深海生產(chǎn)頂張緊式立管（TTR）隨機參數(shù)激勵及渦激聯(lián)合作用的動力響應特性�？紤]平臺在隨機波浪作用下運動，建立隨機參數(shù)激勵項，采用Vander Pol尾流振子模型確定時變渦激升力系數(shù)，計算渦激升力，考慮渦激升力和軸向隨機參數(shù)激勵，建立立管參激-渦激耦合振動方程，編制了立管隨機參數(shù)激勵和渦激耦合振動計算程序，研究立管隨機參數(shù)激勵和渦激引起的耦合振動響應特征。針對TRUSS-SPAR平臺，采用JONSWAP波浪譜計算波浪載荷以及平臺的垂蕩運動，確定不同海況下隨機參數(shù)激勵項�？紤]剪切流和尾流振子模型，計算時變升力系數(shù)和渦激升力。采用開發(fā)的程序，計算得到TTRs立管隨機參數(shù)激勵和渦激耦合作用下的振動響應。改變立管參數(shù)、流參數(shù)和隨機波浪參數(shù)，研究隨機參數(shù)激勵對于立管振動的影響規(guī)律。此外，本文采用兩端簡支的立管模型，研究隨機參激對于立管振動不穩(wěn)定性的影響。研究結(jié)果表明，立管在隨機參數(shù)激勵和渦激力共同作用下，升力系數(shù)受參激影響增大，立管的振動響應位移增大。同時受隨機參數(shù)激勵的影響，立管渦激振動的主頻率降低。相對于波浪的有義波高... 

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

海洋采油平臺從淺水向深水發(fā)展變化的過程示意圖

深水油氣田開發(fā)系統(tǒng)示意圖

外立管和內(nèi)立管示意圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]頂部張緊立管回接連接器及安裝技術[J]. 尹容衡,何揚,段夢蘭,潘曉東,李婷婷,段青峰.  石油礦場機械. 2012(08)
[2]深水鉆井隔水管時域隨機波激疲勞分析[J]. 劉秀全,陳國明,暢元江,鞠少棟,許亮斌.  中國石油大學學報(自然科學版). 2012(02)
[3]海洋工程裝備關鍵技術和支撐技術分析[J]. 周國平.  船舶與海洋工程. 2012(01)
[4]深水鋼懸鏈線立管順流向非線性動力分析[J]. 孟丹,郭海燕.  船舶力學. 2012(Z1)
[5]高雷諾數(shù)下圓柱繞流與大振幅比受迫振動的數(shù)值模擬[J]. 樊娟娟,唐友剛,張若瑜,邵衛(wèi)東.  水動力學研究與進展A輯. 2012(01)
[6]深水油氣田開發(fā)工程中的基礎應用探討[J]. 王麗勤,侯金林,龐然,劉冬雪.  海洋石油. 2011(04)
[7]頂張力對深水剛性立管渦激振動及疲勞損傷的影響[J]. 上官麗紅.  船海工程. 2011(02)
[8]海洋并列立管渦激振動參數(shù)分析[J]. 盛磊祥,陳國明.  石油礦場機械. 2011(03)
[9]大長細比柔性桿件渦激振動實驗[J]. 唐國強,呂林,滕斌,謝彬,宋吉寧,張建僑,吳浩.  海洋工程. 2011(01)
[10]深水立管渦激振動非線性響應及疲勞分析[J]. 毛國棟,趙英軒,戴西行.  中國水運(下半月). 2010(05)

博士論文
[1]Truss Spar平臺非線性隨機運動響應特性研究[D]. 沈文君.天津大學 2012
[2]深海系泊系統(tǒng)松弛—張緊過程纜繩的沖擊張力研究[D]. 張素俠.天津大學 2008
[3]深海立管渦激振動疲勞損傷預報方法研究[D]. 王一飛.上海交通大學 2008

碩士論文
[1]深海頂張力立管參激—渦激耦合動力響應分析[D]. 邵衛(wèi)東.天津大學 2012
[2]深海頂張力立管參激振動研究[D]. 馮麗梅.天津大學 2010
[3]深海系纜靜力特性及水阻尼特性實驗研究[D]. 雷震名.天津大學 2009



本文編號：3669409