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摘要
为研究内流对输液立管涡激振动响应的影响，基于计及内流作用的海洋立管运动微分方程，结合涡激振动状态下的立管水动力载荷表征方法，引入相位追赶和频率锁定模型，建立计及内流作用的柔性立管涡激振动时域预报方法。结合有限元法和Newmark-β法，实现对内流作用下的立管涡激振动响应的预报。对比均匀流场下的无内流立管预报结果与试验结果，验证该预报方法的可行性和准确性；同时，对不同外流和内流作用下的输液立管涡激振动响应进行预报。着重观测不同工况下的输液立管时空分布图、RMS幅值、主导响应频率和主导模态。结果表明：内输流的存在会使立管涡激振动呈现出更显著的行波现象；涡激振动响应幅值和主导模态随着内流流速的增大而增大。
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单位上海交通大学; 建筑工程学院; 海洋工程国家重点实验室
