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㈣㈣㈣『骸荷岁芝岑§海洋立管涡激振动及抑振技术的实验研究学位论文完成日期:指导教师签字:答辩委员会成员签字:
签字日期:辏隆廴力鼋签字日期:力,,年/月洳护学位论文版权使用授权书独创声明樱霍疱蹦顾控9冶鹬泵鞯模嚎够ブ或其他教育机构的学位或证书使本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含未获得用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名:驴本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,并同意以下⒀S腥ūA舨⑾蚬矣泄夭棵呕蚧顾徒宦畚牡母从〖痛排蹋市论文被查阅和借阅。⒀?梢越宦畚牡娜ú炕虿糠帜谌荼嗳胗泄厥菘饨屑焖鳎梢采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权清华大学、、中国学术期刊馀贪电子杂志社”用于出版和编入《中国知识资源总库》,授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ学位论文作者签名:导师签字:签字同期:事项:.‘’、。
海洋立管涡激振动及抑振技术的实验研究摘要海洋立管是连接海面和海底井口的主要连接件,既可用于海洋平台,也可用于钻探船舶或采油船。海洋立管是海洋钻探和生产中不可或缺的重要元件,其内部一般有钻探泥浆或高压油气通过,外部则承受波浪、海流、冰以及船体运动等引起的荷载。当海流流经立管时,在一定的流速下会产生旋涡脱落,使立管发生涡激振动,当旋涡脱落频率与海洋立管自振频率接近时,振动会迫使旋涡脱落频率固定在结构自振频率附近,发生频率锁定现象,引起强烈的立管振动,加剧立管的疲劳破坏。当内流流经挠曲的立管时,由于管道曲率的变化和管道的横向振动,流体发生加速,这些加速的力会反过来作用在管道上,引起管道的附加振动。顶张力的变化,会改变立管的结构刚度,进而改变立管的振动特性。研究内流和顶张力对立管动力特性的影响,有利于更加深入的了解立管的振动特性。另一方面,有效的抑振方案可以明显抑制立管的涡激振动,提高立管的疲劳寿命,因此,研究有效的抑振措施,具有很大的工程应用价值。本文以有机玻璃作为模型材料,在风一浪一流联合作用水槽中分别进行了裸管实验和抑振管实验。裸管实验考虑了内流、顶张力及外流环境的变化,抑振管实验则对比了五种不同抑振形式的抑振效果。经分析,随着内流流速的增加,立管的振动幅值增加,频率降低,当外流速较大时,内流作用不明显;顶张力增加会明显提高立管的振动频率,而振幅降低:单螺旋、双螺旋和三螺旋月牙抑振装置均能起到很好的抑振效果,可明显减小立管振动;月牙八字形抑振装置也能起到较好的抑振效果,且基本不改变立管迎水面积。根据实验结果和已有成果,本文还对海洋立管设计规范中的相应内容提出了修改建议。关键词:海洋立管;涡激振动;抑振:内流:实验
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