通过理论分析和有限元计算,提出了非灌浆桩腿导管架平台在不同状态下刚度的简化计算公式,揭示了具有直立式非灌浆桩腿的导管架平台桩、腿间的相对运动使平台的服役状态与设计模型发生的较大变化,使平台的动力特性偏离了设计值,导致平台在正常海况条件下发生了超常的振动.计算结果表明,桩、腿存在相对运动时,平台的一阶频率降低了50%左右,对环境荷载的响应增大了6倍左右.

基于均匀流场的弹性圆柱体涡激振动实验,提出了一个考虑流固耦合的涡激升力谱模型。该升力模型采用了Webull分布模型,以流速、约化速度、圆柱体直径和圆柱体固有频率为模型参数,通过引入圆柱体固有频率来考虑流固耦合的影响,避免了时域模型中直接计算圆柱体的顺流向振动响应问题。与实验结果比较表明,该模型可用于均匀流场的涡激振动预测。

提出了一种基于雷诺相似的圆柱体涡激振动(VIV)实验方法。涡旋的泄放模式与雷诺数Re密切相关,目前圆柱体涡激振动的研究中,缩尺模型实验往往基于弗汝德相似而雷诺数不相似,因此,模型与原型的涡泄模式不同,由此可以推断,模型的涡激振动响应与原型不相似。这就意味着基于弗汝德相似准则的模型实验结果不能准确地预测原型的涡激振动响应。对基于雷诺数相似的模型与原型的涡激振动实验相似关系进行了推导,采用CFD方法对原型和3种不同相似准则条件下的缩尺模型进行了涡激振动仿真计算, 同时引入实验进行对比。数模结果表明,仅满足雷诺数相似的模型与原型的涡泄模式相似,这个结果与弗汝德数和雷诺数均相似的结果一致,而仅弗汝德数相似条件下,模型与原型之间的涡泄模式和尾流场完全不同。实验结果表明,仅满足雷诺数相似时,模型与原型涡...

基于流固耦合的涡激升力模型和Morison方程,提出一个非线性的圆柱体涡激振动时域分析模型。该模型不仅考虑脉动拖曳力诱发的顺流向涡激振动,也考虑横向的流固耦合问题。该模型物理意义清楚,其非线性包括流体阻尼的非线性性质和涡激升力与圆柱体响应的相关性,这些非线性性质是该模型区别于现有涡激振动分析模型的主要特征。分析表明,该模型较好地反映了圆柱体涡激振动的本质,与现有的商业软件吻合较好。

针对磁流变(MR)阻尼器对海洋平台的半主动振动控制效果进行研究,建立了海洋平台MR半主动控制结构的数学模型,提出了基于现代最优控制理论的半主动控制方法,并对磁流变阻尼器的性能及恢复力模型进行了介绍,对磁流变阻尼器的参数进行了设计,以某典型的固定式导管架平台为算例,数值分析了MR阻尼器对海洋平台振动控制的有效性,仿真结果表明,采用磁流变阻尼器对海洋平台进行半主动控制能够有效的减小平台的振动响应.