深水隔水管-测试管柱系统涡激振动实验研究

• 作者: 贾杜平 莫丽 毛良杰 曾松
• 来源期刊: 工程设计学报
• 关键词: 隔水管 测试管柱 涡激振动 相似实验 动力特性
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 保质设计|Design for Quality
• 页码范围: 170-178
• 页数: 9页
• 分类号: TH766|TE951
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1006-754X.2021.00.020

摘要

在深水测试作业中,隔水管和测试管柱形成双层管柱结构,其在海流作用下发生耦合振动,存在安全隐患.为了研究海流流速对隔水管-测试管柱系统振动的影响,搭建了隔水管-测试管柱系统涡激振动的相似实验装置,开展在不同流速下隔水管-测试管柱系统涡激振动实验.实验中用应变片采集数据,用模态分析法处理实验数据,分析隔水管和测试管柱在横向和流向的应变、频率、位移标准差以及模态特征.结果表明:在海洋环境载荷作用下,隔水管与测试管柱发生接触和碰撞,导致测试管柱产生与隔水管类似的涡激振动,但隔水管的振幅明显大于测试管柱;当流速为0.5 m/s时,隔水管和测试管柱的振幅均显著增加,隔水管-测试管柱系统产生"锁定"现象;随着流速的增大,隔水管流向振动逐渐由较高频率主导,而测试管柱流向振动仍由较低频率主导.研究结果可以为深水测试作业过中隔水管振动的抑制提供参考.