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《浮式平臺對深水立管振動的影響及共振研究-論文.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應用文檔-天天文庫。
1、石油機械2014年第42卷第9期CHINAPETROLEUMMACHINERY一59●海洋石油裝備浮式平臺對深水立管振動的影響及共振研究郭磊段夢蘭張新虎張玉程光明(中國石油大學(北京))摘要：建立了考慮內(nèi)部流體作用的深水立管振動數(shù)學模型，研究了輸送流體密度以及浮式平臺的升沉運動對立管固有頻率的影響。研究結(jié)果表明，立管的各階固有頻率均隨立管內(nèi)部流體密度的變化而有規(guī)律地變化；當浮式平臺做由定周期正弦函數(shù)控制的升沉運動時，立管的各階固有頻率將圍繞各自的穩(wěn)態(tài)固有頻率上、下波動，其波動范圍隨平臺升沉幅值的增大而增大；當浮式平臺做定幅值變頻率的升沉運動時，立
2、管的各階固有頻率隨平臺頻率的增大而劇烈波動；當平臺以定頻率0．6981rad／s和變幅值(0～5m)運動時，輸氣立管只在第4階與平臺共振，輸油立管則可以在第4、5、6、7和8階與平臺共振；當平臺以定幅值1．69m和變頻率(大于0)運動時，總能找到立管與之共振的頻率；由于共振頻域隨階數(shù)的增加而變寬，所以平臺做高頻升沉運動時，立管發(fā)生高階共振的概率較大。關(guān)鍵詞：浮式平臺；深水立管；固有頻率；共振；流體密度；升沉運動；數(shù)值計算中圖分類號：TE951文獻標識碼：Adoi：10．3969／j．issn．1001～4578．2014．09．015TheInf
3、luenceofFloatingPlatformonDeep—waterRiserVibrationandlsonanceGuoLeiDuanMenglanZhangXinhuZhangYuChengGuangming(ChinaUniversityofPetroleum，Bering)Abstract：Adeep—waterriservibrationmathematicalmode1consideringtheeffectoftheinternalfluidisbuilttostudythefluiddensityandfloatingpla
4、tformheavemotioneffectsonthenaturalfrequencyofriser．Theresultsshowthateachordernaturalfrequenciesoftheriserchangewiththevariationofthefluiddensityinriser．Whenthefloatingplatformheavesinsinusoidalmodewithfixedperiod，everyordernaturalfrequenciesofriserwillfluctuatearounditsowns
5、teady—statenaturalfrequencyandthefluctuationrangesincreasewiththeincreaseofplatformheaveamplitude．Astheplatformheaveswithfixedamplitude，thenaturalfrequencyofeachorderfluctuatesintenselywiththeincreaseofplatformfrequency．Giventheplatformfrequencyof0，6981rad／sandamplitudeof0～5m
6、，thegasriseronlyresonateswithplatforminthefourthorder，whiletheoilrisercanresonatewiththeplatforminthe4，5，6，7and8order．Whentheplatformheaveswithfixedamplitudeof1．69mandvariablefrequencies(greaterthan0)，frequenciescouldalwaysbefoundtomaketheriserresonatewiththeplatform．Astheres
7、onancefrequencydo—mainwidenswiththeincreaseoftheorder，theprobabilityofhigher-orderresonanceofriserincreaseswhentheplatformheavesinhigh-frequency．Keywords：floatingplatform；deep-waterriser；naturalfrequency；resonance；fluiddensity；heavemotion；numerica】simulation基金項目：國家973計劃項目“深海工
8、程結(jié)構(gòu)的極端環(huán)境作用與全壽命服役安全”(2011CB013702)；國家科技重大專項“海洋深水工程重大裝備及配套工程技術(shù)”(2011ZX
