顶端振荡激励下柔性立管涡激振动数值研究  被引量:1

Numerical study of vortex-induced vibrations of flexible riser under top oscillation excitation

在线阅读下载全文

作  者:胡浩[1,2] 吴建威 万德成 HU Hao;WU Jianwei;WAN Decheng(Computational Marine Hydrodynamics Laboratory,Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200240,China;School of Naval Architecture,Ocean and Civil Engineering,Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200240,China;Wuhan Second Ship Design and Research Institute,Wuhan 430205,China)

机构地区:[1]上海交通大学船海计算水动力学研究中心,上海200240 [2]上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,上海200240 [3]武汉第二船舶设计研究所,湖北武汉430205

出  处:《中国舰船研究》2022年第3期153-159,共7页Chinese Journal of Ship Research

基  金:国家自然科学基金资助项目(51879159);国家重点研发计划资助项目(2019YFB1704200)。

摘  要:[目的]采用viv-FOAM-SJTU求解器开展不同顶端振荡激励幅值影响下的柔性立管涡激振动数值模拟。[方法]求解器中立管的流体力学部分基于切片理论和雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)法求解,同时立管的结构动力学部分基于伯努利-欧拉弯曲梁理论和有限元方法求解。[结果]数值分析发现:随着振荡幅值的下降,横流向振动模态由多模态转变为单一模态;同时顺流向振动的主控模态保持不变,但模态振动的幅值减小。[结论]立管在反向运动中冲刷尾涡的行为随着顶端振荡幅值的改变会对立管涡激振动特性产生很大的影响。[Objective]The viv-FOAM-SJTU solver is used to carry out the numerical simulation of the vortex induced vibrations of a riser under different top oscillation excitation amplitudes. [Methods]The flow field is computed by the strip theory and Reynolds-averaged Navier-Stokes(RANS) method, while the Bernoulli-Euler bending beam theory and finite element method are employed to model the structure of the riser. [Results]The simulation results show that the cross-flow vibrations transform from multi-mode to single mode with the decrease in oscillation amplitude. At the same time, the inline vibrations maintain single mode, but the amplitude of the mode vibration decreases. [Conclusion]With the variation in top oscillation excitation amplitudes, the washing out of the riser by shed vortices affects the characteristics of vortex induced vibrations.

关 键 词:涡激振动 振荡激励 柔性立管 振荡幅值 viv-FOAM-SJTU求解器 

分 类 号:U661.1[交通运输工程—船舶及航道工程]

 

参考文献:

正在载入数据...

 

二级参考文献:

正在载入数据...

 

耦合文献:

正在载入数据...

 

引证文献:

正在载入数据...

 

二级引证文献:

正在载入数据...

 

同被引文献:

正在载入数据...

 

相关期刊文献:

正在载入数据...

相关的主题
相关的作者对象
相关的机构对象