發(fā)布時間：2024-05-21 00:42

　　渦激振動是一種在海洋工程領(lǐng)域普遍存在的流固耦合物理現(xiàn)象,易導(dǎo)致海洋立管等結(jié)構(gòu)物發(fā)生疲勞損傷或失穩(wěn)。本文為抑制渦激振動而提出一種附加軸向板條的方案,采用非定常流體數(shù)值計算方法求解分析不同分布形式下的軸向板條對海洋立管渦激振動特性的影響。首先定義軸向板條的分布形式;采用Newmark-β法求解立管雙自由度振動方程并編寫UDF,計算采用k-ω/SST湍流模型,并結(jié)合動網(wǎng)格技術(shù)模擬立管的振動過程。研究結(jié)果表明,軸向板條對海洋立管具有較好的抑振效果;當(dāng)軸向板條數(shù)目n=20時,流向振動幅度減小78.57%,橫向振動幅度減小58.10%。本文研究結(jié)果可為海洋結(jié)構(gòu)物渦激振動的抑振提供參考。

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【部分圖文】：

圖6結(jié)果對比

圖5網(wǎng)格無關(guān)性驗證3.2實驗驗證

圖1帶軸向板條的海洋立管示意圖

建立帶軸向板條的海洋立管物理模型，并對物理模型進(jìn)行簡化，如圖1所示。為研究軸向板條對海洋立管渦激振動的振動特性影響，改變軸向板條的分布形式。共進(jìn)行了6組仿真，第1組為不帶有軸向板條的海洋立管，其余組為軸向板條分布形式不同的海洋立管，二維示意圖如圖1所示，圖中板條的尺寸參數(shù)為：（1....

圖3計算域示意圖

湍流頻率ω為式中：a=5/9,b=0.09,c=0.075；σk=σω=2;U為來流速度，ρ為流體密度；Pk為湍流生成速率。

圖4網(wǎng)格處理

利用ANSYSICEMCFD15.0對模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，采用分塊的劃分方法（如圖4(a）所示）。對立管結(jié)構(gòu)邊界網(wǎng)格進(jìn)行加密處理，提高數(shù)值計算精度，網(wǎng)格處理如圖4(b）所示。立管壁面距離入口處10D，且處于整個流場的水平中心軸上。計算的物理模型為SST/k-ω湍流模型，需進(jìn)行....

本文編號：3979359