發(fā)布時(shí)間：2022-11-05 14:04

　　海底管道是海上油氣生產(chǎn)系統(tǒng)的生命線,其形成的懸跨在海流環(huán)境中易發(fā)生渦激振動(dòng)（Vortex Induced Vibration,簡稱VIV）,懸跨的渦激振動(dòng)是管道疲勞破壞的主要原因。長期以來海底管道渦激振動(dòng)的研究針對(duì)單跨管道的比較多,而實(shí)際上在地形復(fù)雜的海底,多跨管道是很常見的。與單跨管道相比,多跨管道的振動(dòng)響應(yīng)更復(fù)雜。若將多跨段管道簡單的分成若干單跨管道進(jìn)行渦激振動(dòng)響應(yīng)分析,勢(shì)必造成很大的計(jì)算誤差。本文的主要目的便是對(duì)多跨管道VIV響應(yīng)及VIV疲勞評(píng)估方法進(jìn)行計(jì)算研究。 本文以海底管道多跨段為研究對(duì)象,分析了多跨管道渦激振動(dòng)的特點(diǎn),采用了兩種多跨管道渦激振動(dòng)響應(yīng)計(jì)算的方法,一種方法是基于DNV響應(yīng)模型,結(jié)合ABAQUS有限元軟件對(duì)多跨管道的模態(tài)分析,編程計(jì)算多跨管道渦激振動(dòng)響應(yīng)；另一種方法是采用升力系數(shù)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?基于能量守恒原理進(jìn)行頻域多跨管道渦激振動(dòng)響應(yīng)幅值預(yù)報(bào)。最后通過實(shí)例計(jì)算發(fā)現(xiàn)這兩種方法得到的結(jié)果比較一致,證明了上述兩種方法的可靠性。 本文根據(jù)Miner線性疲勞損傷累積理論,利用S-N曲線法計(jì)算多跨管道渦激振動(dòng)疲勞壽命。同時(shí)通過算例分析了跨肩長度、相鄰跨間長度、海土... 

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

漩渦泄放現(xiàn)象的漩渦發(fā)展階段當(dāng)雷諾數(shù)Re

圓柱體的strouhal數(shù)與雷諾數(shù)Re之間的關(guān)系圖

懸跨跨肩示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]海底油氣管道的泄漏及預(yù)防[J]. 趙華,宮本濤,韓宇輝.  油氣田環(huán)境保護(hù). 2009(02)
[2]ABAQUS在深水頂張力生產(chǎn)立管模態(tài)分析中的應(yīng)用[J]. 孫傳棟,黃維平,曹靜.  中國水運(yùn)(下半月). 2009(02)
[3]海底管道疲勞壽命預(yù)報(bào)方法[J]. 傅明煬,余建星,高喜峰.  海洋技術(shù). 2008(03)
[4]線彈性土壤中埋設(shè)懸跨管道的彎曲和振動(dòng)特性[J]. 邢靜忠,柳春圖.  海洋工程. 2008(02)
[5]基于管土耦合模型的海底管道管跨渦激振動(dòng)分析[J]. 時(shí)米波,陳國明,孫友義.  石油礦場機(jī)械. 2007(10)
[6]海底管跨渦激振動(dòng)疲勞可靠性研究[J]. 余建星,王磊,侯國華.  油氣儲(chǔ)運(yùn). 2004(07)
[7]海底懸跨管道動(dòng)力響應(yīng)的試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬[J]. 李昕,劉亞坤,周晶,馬恒春.  工程力學(xué). 2003(02)
[8]海底管道在水流作用時(shí)誘發(fā)的振動(dòng)效應(yīng)[J]. 馬良.  中國海洋平臺(tái). 2000(02)
[9]海底管線上波浪力的大渦模擬及三步有限元數(shù)值模擬[J]. 李玉成,陳兵,賴國璋.  海洋學(xué)報(bào)(中文版). 1999(06)
[10]確定海底埋設(shè)輸油管線允限沖刷長度的一種實(shí)用方法[J]. 王維.  西南石油學(xué)院學(xué)報(bào). 1996(03)

博士論文
[1]柔性立管渦激振動(dòng)時(shí)域響應(yīng)分析[D]. 黃智勇.上海交通大學(xué) 2008
[2]海洋工程中小尺度物體的相關(guān)水動(dòng)力數(shù)值計(jì)算[D]. 呂林.大連理工大學(xué) 2006

碩士論文
[1]圓柱體的渦激升力研究及其動(dòng)力響應(yīng)分析[D]. 蔡洪濱.中國海洋大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3702743

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