細(xì)長(zhǎng)柔性立管渦激振動(dòng)的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本論文的目的主要是通過開展物理模型實(shí)驗(yàn)了解均勻流下立管多模態(tài)渦激振動(dòng)響應(yīng)特性及其影響因素，分析抑制措施的抑制效果，同時(shí)提高開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究的技術(shù)水平。因此，在大連理工大學(xué)海岸和近海工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的水槽和水池中開展了長(zhǎng)細(xì)比分別為120和1700的柔性立管渦激振動(dòng)實(shí)驗(yàn)。 論文的第一部分首先結(jié)合水池實(shí)驗(yàn)（本論文第二個(gè)實(shí)驗(yàn)）的相關(guān)設(shè)置數(shù)據(jù)對(duì)立管實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)理論進(jìn)行了詳細(xì)的說明，特別是傳感器個(gè)數(shù)及布置位置的選擇。隨后，以水池實(shí)驗(yàn)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)

2、數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)認(rèn)真闡述了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析方法，通過此方法能夠利用有限的傳感器獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)完整重構(gòu)立管模型的渦激振動(dòng)特性，包括共振模態(tài)、響應(yīng)頻率以及響應(yīng)位移。 論文的第二部分開展了使立管模型內(nèi)部分別充填空氣、水和沙的水槽實(shí)驗(yàn)，從而研究質(zhì)量比對(duì)細(xì)長(zhǎng)柔性立管多模態(tài)渦激振動(dòng)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在高約化速度區(qū)域，三種質(zhì)量比的立管模型的響應(yīng)頻率處于自振頻率和渦脫落頻率之間，其中空管的響應(yīng)頻率隨約化速度的增大而不斷增大；此區(qū)域內(nèi)的同一流速下，質(zhì)

3、量比大的立管模型響應(yīng)位移小，其中空管的渦激振動(dòng)響應(yīng)一直處于大振幅的鎖定狀態(tài)下。在相同流速下，質(zhì)量比大的立管模型所激起的模態(tài)更高。 論文的最后一部分內(nèi)容為立管水池拖拉實(shí)驗(yàn)，研究細(xì)長(zhǎng)柔性立管的多模態(tài)渦激振動(dòng)特性，包括立管模型未附有抑制措施（由課題組相關(guān)人員設(shè)計(jì)）和附有抑制措施的兩種情況。立管模型為鋼管，長(zhǎng)細(xì)比為1700。浸沒在水下的立管模型在經(jīng)過嚴(yán)格設(shè)計(jì)的支架的勻速拖動(dòng)下等效于受到均勻流的作用，立管模型能夠在CF和IL方向自由振動(dòng)。