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论文类型：期刊论文

发表时间：2013-05-15

发表刊物：船舶力学

收录刊物：Scopus、EI、PKU、ISTIC、CSCD

卷号：17

期号：5

页面范围：547-558

ISSN号：1007-7294

关键字：海底管线 悬跨 涡激振动 submarine pipelines span vortex induced vibration (VIV)

摘要：虽然对于圆柱体结构涡激振动问题的研究很多,但是对于海床近壁影响下海底管跨顺向和横向耦合涡激振动特征了解的还相当少.文章在波流水槽中开展了实验研究工作,对固定海床上海底管跨顺向和横向耦合振动进行了探索.实验模型由一根长2.6 m,外径为16 mm,壁厚为0.3 mm的钢管制作而成,模型质量比为2.62.实验间隙比为2.0、4.0、6.0和8.0.模型的动力响应采用光纤光栅应变传感器测量,每个振动方向沿模型管线长度方向均匀布置四个传感器.利用模态分析方法对应变数据进行处理得到模型的振动位移响应,进而分析得到振动频率、响应幅值、模态特征等数据.对不同间隙比条件下管线横截面运动曲线沿管长的变化以及随流速的变化进行考察,发现对于e/D>2.0,运动曲线表现为常见的8字形,但是对于e/D=2.0,横截面运动曲线表现为泪滴形图样.各间隙比条件下顺向振动频率与横向振动频率的比值大部分集中在2.0附近,证实了对于锁定范围内的流速,顺向振动频率是横向振动频率的2倍.