检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2019年第19期38卷 168-173,207页

作者：魏东泽白兴兰常爽浙江海洋大学港航与交通运输学院舟山316022 中国海洋大学船舶与机电工程学院青岛266000

为研究半潜式平台的涡激运动特征,进行了水槽模型试验研究。测试了流向角为0°、15°、30°及45°时,在不同来流速度下半潜式平台的横荡、纵荡及艏摇运动响应;并以艏摇运动为重点,从响应幅值、运动频率等角度出发,探讨... 详细信息

为研究半潜式平台的涡激运动特征,进行了水槽模型试验研究。测试了流向角为0°、15°、30°及45°时,在不同来流速度下半潜式平台的横荡、纵荡及艏摇运动响应;并以艏摇运动为重点,从响应幅值、运动频率等角度出发,探讨其涡激运动的关键特征。结果表明:在不同来流方向情况下,半潜式平台均未发生明显的频率锁定现象。当流向角为0°和15°时,平台三自由度响应随约化速度的增加近似呈线性增大的趋势;当流向角为30°和45°时,在约化速度4~10附近平台响应出现了明显的共振现象,并在此现象结束后响应大幅减小,之后,随着约化速度的增加再次大幅增大。除个别工况外,艏摇与横荡均高度耦合,其响应频率主峰值基本保持1∶1关系;艏摇固有周期对平台三自由度运动频率及幅值影响均不明显。流向角为45°时,平台的艏摇运动最为剧烈,在各个约化速度下响应幅值均数倍于其他流向角。另外,在0°流向角时观察到了“驰振”现象;15°流向角的多个约化速度下观察到了“自激”现象。

关键词：半潜式平台涡激运动艏摇频率响应幅值

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Spar平台多自由度涡激运动分析方法研究

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中国造船 2021年第4期62卷 152-165页

作者：周阳李忠明魏东泽白兴兰潘昀浙江海洋大学海洋工程装备学院舟山316000

研究Spar平台多自由度耦合时的涡激运动特性。采用MATLAB软件建立了Spar平台涡激运动分析模型,该模型充分考虑位移、速度以及加速度的流固耦合效应,并将结构阻尼和流体阻尼加以区分。用该模型分析不同流速下平台涡激运动时横荡、纵荡、... 详细信息

研究Spar平台多自由度耦合时的涡激运动特性。采用MATLAB软件建立了Spar平台涡激运动分析模型,该模型充分考虑位移、速度以及加速度的流固耦合效应,并将结构阻尼和流体阻尼加以区分。用该模型分析不同流速下平台涡激运动时横荡、纵荡、横摇和纵摇的运动特性。利用ANSYS-CFX软件对平台进行涡激运动数值模拟,分析升阻力系数的变化规律,并将动力参数修正后的分析模型的运动响应计算结果与数值模拟结果进行比较。研究结果表明:流体阻尼显著降低了平台的纵荡运动以及锁定区的横荡运动。理论模型和数值模拟的计算结果存在一定差异,在锁定区外两者的横荡运动吻合较好。论文为涡激运动研究提供了一种理论分析方法,可为Spar平台结构主尺度设计提供参考。

关键词： Spar平台涡激运动多自由度流固耦合流体阻尼

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圆柱体涡激运动的模型试验与数值模拟研究

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华中科技大学学报（自然科学版） 2017年第5期45卷 28-33页

作者：康庄张立健张立倪问池哈尔滨工程大学深海工程技术中心黑龙江哈尔滨150001

为研究Spar等圆柱体海洋结构物涡激运动响应,进行圆柱体静水拖曳模型试验与数值模拟研究,测试不同来流速度下六自由度运动,分析圆柱体运动幅值、频率、斯特劳哈尔数和阻力系数等变化特性.研究结果表明:圆柱体运动均方根幅值随着约化速... 详细信息

为研究Spar等圆柱体海洋结构物涡激运动响应,进行圆柱体静水拖曳模型试验与数值模拟研究,测试不同来流速度下六自由度运动,分析圆柱体运动幅值、频率、斯特劳哈尔数和阻力系数等变化特性.研究结果表明:圆柱体运动均方根幅值随着约化速度增加至峰值,然后保持相对稳定;在锁定区域内,横向运动频率锁定在1.1倍固有频率,在锁定区域外,横向运动频率没有跳回固定圆柱泄涡频率而是保持持续增加;圆柱艏摇振幅随约化速度呈波动增加,艏摇频率近似等于同约化速度下的横向振动频率;圆柱阻力系数先缓慢增加,当约化速度大于6.2时,阻力系数保持在2.2左右;初始分支尾涡呈现2S模式,上端分支呈现出2P模式;大涡数值模拟对圆柱体涡激运动的幅值、频率和阻力系数等均有较好的模拟结果.

关键词：涡激运动圆柱体模型试验大涡模拟数据模拟

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立柱截面形状对半潜式平台涡激运动特征影响试验研究

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太阳能学报 2019年第11期40卷 3025-3030页

作者：魏东泽蔡国朕常爽徐欣霞浙江海洋大学港航与交通运输工程学院舟山316022 中国海洋大学工程学院青岛266100

基于模型试验方法,开展立柱截面形状对半潜式海洋平台涡激运动影响的研究。对立柱截面形状为圆形、方形的半潜式平台分别进行平面内三自由度涡激运动特征测定,得到不同工况下平台横荡、纵荡和艏摇运动的无量纲振幅与约化速度的相关性以... 详细信息

基于模型试验方法,开展立柱截面形状对半潜式海洋平台涡激运动影响的研究。对立柱截面形状为圆形、方形的半潜式平台分别进行平面内三自由度涡激运动特征测定,得到不同工况下平台横荡、纵荡和艏摇运动的无量纲振幅与约化速度的相关性以及平台各向受力特征。试验结果表明立柱截面形状对半潜式平台的受力频率、响应幅值等涡激运动特征值有较大影响:各个流向下方柱半潜式平台的纵荡运动均观察到"驰振"现象,而圆柱平台纵荡运动是否发生"驰振"现象与来流方向密切相关,并且当"驰振"现象发生时,2个平台纵荡运动频率均稳定于0.38 Hz附近;整个约化速度范围内,方柱平台所受涡激升力与艏摇力矩频率主峰值之比基本保持1∶1关系,圆柱平台在非锁定区和锁定区内涡激升力与艏摇力矩频率比为1∶1,在超锁定区变为1∶1.5;多数工况下圆柱平台的横荡幅值明显大于方柱平台,而方柱平台的艏摇响应幅值远大于圆柱平台,最大幅值可达20.35°。

关键词：半潜式平台模型试验响应频率涡激运动立柱截面形状

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两种典型立柱截面张力腿平台的涡激运动试验研究

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中国造船 2016年第4期57卷 65-72页

作者：李磊黄维平郭传山钟诗民中国海洋大学山东省海洋工程重点实验室青岛266100 海洋石油工程股份有限公司天津300452

借助模型试验方法,分别对圆柱和方柱式张力腿平台进行了涡激运动试验研究。研究发现,立柱截面形式对张力腿平台尾涡脱落模式、横向运动幅值、振荡频率和运动轨迹等涡激特性有较大影响。圆截面立柱时,涡激阻力频率是升力频率的两倍,平台... 详细信息

借助模型试验方法,分别对圆柱和方柱式张力腿平台进行了涡激运动试验研究。研究发现,立柱截面形式对张力腿平台尾涡脱落模式、横向运动幅值、振荡频率和运动轨迹等涡激特性有较大影响。圆截面立柱时,涡激阻力频率是升力频率的两倍,平台的涡激运动响应以横向为主(约0.6D),运动轨迹为较规则的扁"8字形",并随来流角度不同呈肥瘦变化;而方截面立柱时,涡激升阻力频率关系和运动轨迹随来流角度的不同而变化,且横向和顺流向运动幅值大体相等(约0.1D),远小于圆截面立柱平台的涡激响应。

关键词：张力腿平台涡激运动试验研究圆柱方柱

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Spar型浮式风电基础结构涡激运动实验研究

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太阳能学报 2017年第12期38卷 3412-3418页

作者：孙洪源黄维平李磊常爽胡凡俊中国海洋大学山东省海洋工程重点实验室青岛266100

对Spar型浮式风电基础结构进行水槽模型实验研究,并借鉴海洋石油领域的减涡措施,为模型安装螺旋侧板作为对比。测试不同约化速度和固有频率下的运动响应及顺流向、横流向动水压力,从响应幅值、涡泄频率、受力分析和运动轨迹等多个角度出... 详细信息

对Spar型浮式风电基础结构进行水槽模型实验研究,并借鉴海洋石油领域的减涡措施,为模型安装螺旋侧板作为对比。测试不同约化速度和固有频率下的运动响应及顺流向、横流向动水压力,从响应幅值、涡泄频率、受力分析和运动轨迹等多个角度出发,分析其涡激运动的关键特征。研究表明:涡激运动锁定区前后阶段,涡泄频率与固有频率比值随约化速度呈线性增加,且锁定区前St≈0.18,锁定区后St≈0.14;螺旋侧板对运动轨迹、频率改变十分明显,其减涡效果显著。

关键词： Spar 浮式风力机涡激运动模型试验

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深水半潜式平台的涡激运动Ⅱ.船型优化研究

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上海交通大学学报 2017年第12期51卷 1504-1511页

作者：沈志平单铁兵潘方豪张海彬王璞中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011

基于CFD数值计算方法对深水半潜式平台的涡激运动开展优化研究,提出一种能够抑制涡激运动的半潜平台新形式,并应用模型试验进行对比验证.研究了新型平台和传统型平台的涡激运动特征,对纵向偏移、横荡响应的幅值和分布规律,锁定区间等关... 详细信息

基于CFD数值计算方法对深水半潜式平台的涡激运动开展优化研究,提出一种能够抑制涡激运动的半潜平台新形式,并应用模型试验进行对比验证.研究了新型平台和传统型平台的涡激运动特征,对纵向偏移、横荡响应的幅值和分布规律,锁定区间等关键因素进行对比分析;研究了各方向耦合作用下平台的轨迹特征;详细分析了新型平台的减涡机制,从平台泄涡结构和涡激响应的均匀性、稳定性以及响应幅值等方面展开研究,阐述立柱的横剖面形状,排列形式等对平台涡激运动性能的影响.研究表明,这种"立柱的横剖面形状为梯形,呈外八字对称排列"的新型平台形式对抑制平台涡激运动具有积极影响,有助于减少或延缓强非线性涡激运动对系泊、立管系统的破坏作用.

关键词：涡激运动横荡响应锁定现象减涡机制横剖面形状

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深水半潜式平台的涡激运动Ⅰ.关键特性研究

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上海交通大学学报 2017年第12期51卷 1493-1503页

作者：单铁兵沈志平中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011

采用数值计算和模型试验相结合的方法对深水半潜式平台涡激运动特性进行了系统研究.模型试验在拖曳水池内开展,采用4点水平系泊方式;数值计算选用黏性流的计算流体力学方法,建立适用于研究平台涡激运动的分析方法,开发合理的网格划分模... 详细信息

采用数值计算和模型试验相结合的方法对深水半潜式平台涡激运动特性进行了系统研究.模型试验在拖曳水池内开展,采用4点水平系泊方式;数值计算选用黏性流的计算流体力学方法,建立适用于研究平台涡激运动的分析方法,开发合理的网格划分模式,引入网格变形和重构技术解决非线性的流固耦合问题;研究半潜式平台在不同来流角度下的横荡运动、纵向偏移特征;深入研究涡激锁定现象,给出不同角度下的漩涡锁定区间,获得涡激锁定的相关特性;研究平台涡激响应随折合速度所经历的演化过程;揭示了平台涡激运动随时间变化的发展阶段,分析各阶段漩涡泄放的特点.

关键词：涡激运动流固耦合横荡运动锁定现象折合速度

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一种改进的离散涡方法及其在涡激运动中的应用

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船舶力学 2020年第7期24卷 839-851页

作者：孙雷丁云峰郑锦涛宗智大连理工大学船舶工程学院辽宁大连116024 武汉第二船舶设计研究所武汉430064

海洋平台的涡激运动(VIM)会使与之连接的锚链和立管系统发生严重的疲劳破坏,缩短其疲劳寿命,是海洋工程领域的研究热点。离散涡模型(DVM)具有不受网格限制、在涡量集中区分辨率高、可用大时间步长模拟高雷诺数流场的特点。本文应用满足... 详细信息

海洋平台的涡激运动(VIM)会使与之连接的锚链和立管系统发生严重的疲劳破坏,缩短其疲劳寿命,是海洋工程领域的研究热点。离散涡模型(DVM)具有不受网格限制、在涡量集中区分辨率高、可用大时间步长模拟高雷诺数流场的特点。本文应用满足流函数方程的离散涡模型模拟了高雷诺数下二维圆柱绕流和涡激振动(VIV)问题,有效还原了涡激振动中的锁定现象,验证了模型的准确性。同时提出该模型对多体结构涡激运动求解的处理方式。利用该方法模拟了二维单柱Spar平台以及多柱半潜平台模型的涡激运动,通过对平台受力曲线、横荡与纵荡位移以及频率响应的分析,得出了平台涡激运动的普遍规律,为Spar和半潜平台的结构设计提供了参考。

关键词：离散涡方法多体结构海洋平台涡激运动

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两种典型立柱截面浮式平台涡激运动耦合特征试验研究

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船舶力学 2021年第3期25卷 291-298页

作者：魏东泽阙小玲杨晨斌白兴兰浙江海洋大学海洋工程装备学院浙江舟山316022 浙江海洋大学船舶与海运学院浙江舟山316022

本文基于模型试验,研究了立柱截面形状和来流方向对浮式平台涡激运动特征的影响,并着重分析了涡激运动的不同阶段艏摇运动与横荡、纵荡运动的耦合特征。结果表明:立柱截面形状和来流方向会对浮式平台的涡激运动响应和耦合特征产生明显影... 详细信息

本文基于模型试验,研究了立柱截面形状和来流方向对浮式平台涡激运动特征的影响,并着重分析了涡激运动的不同阶段艏摇运动与横荡、纵荡运动的耦合特征。结果表明:立柱截面形状和来流方向会对浮式平台的涡激运动响应和耦合特征产生明显影响;在大多数工况下,圆柱平台的横荡和纵荡运动幅值均大于方柱平台,最高可达6.1倍。但是在45°流向下,圆柱和方柱的横荡运动幅值比较接近,当约化速度超过12后,方柱平台的横荡运动幅值甚至超过了圆柱平台;相同工况下,方柱平台的艏摇运动响应幅值远大于圆柱平台,并且在45°流向下方柱平台艏摇运动中观察到了“涡激共振”现象;不同流向下,方柱和圆柱平台涡激运动频率随约化速度变化规律比较类似,大致可分为三个阶段,但在不同阶段涡激运动耦合特征差别较大,并且在45°流向下方柱平台艏摇运动中观察到了特殊的“主频跳动”现象。

关键词：平台涡激运动模型试验立柱

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