振动与冲击

作者：宋磊建,，付世晓 ,，任铁,,，于大鹏，张萌萌,

单位：1. 上海交通大学 海洋工程国家重点实验室，上海 200240；2. 高新船舶与深海开发装备协同创新中心,上海 200240；3. 中国船舶及海洋工程设计研究院，上海 200011；4. 海军装备研究院，北京，100161

关键词：柔性立管; 涡激振动；涡激力; 激励系数；附加质量系数

本文采用模型试验的方法研究了均匀流下柔性立管的涡激振动（VIV）响应特性及涡激力载荷特性。文中首先对均匀流场中柔性立管的VIV响应特性进行了分析，而后通过欧拉-伯努利梁动态响应控制方程和最小二乘法求取了柔性立管顺流向（IL）和横流向（CF）的涡激力系数。研究结果表明：均匀流下柔性立管的VIV为位移和主导频率不随时间变化的稳态响应，顺流向涡激振动的主导频率为横流向的2倍；柔性立管的激励系数与强迫振动试验获得的系数不一致：无因次频率处于激励区间的激励系数存在负值，激励系数不仅和无因次频率及无因次振幅相关，还与CF&amp;IL方向位移相位角相关；在无因次频率0.13到0.22下，横流向的附加质量系数在1.5到3.0之间振荡变化；而顺流向的附加质量系数在无因次频率0.26到0.42的区间内从-1.0迅速增大到1.2后基本保持不变。<br>

来源：2017年第22期

《振动与冲击》期刊编辑部

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