深海脐带缆总体响应特性比较研究

在给出悬链线和缓波形理论公式的基础上,对某一深海脐带缆进行悬链线布局和缓波形布局两种不同布局形式的选型设计研究,计算得到脐带缆在两种布局下的静态和动态响应,及其有效张力和弯曲曲率的分布特性。结果显示有效张力的最大值都发生在悬链线布局和缓波形布局的顶部悬挂点,而弯曲曲率的最大值发生在悬链线布局的触地点和缓波形布局的上升段末端;缓波形布局在减小有效张力的同时还减小顶部浮体和波浪运动对脐带缆的动态干扰。     

振荡来流下柔性立管涡激振动“分时特性”试验研究

悬链线立管在顶部浮体的带动下,其动力响应会诱发其周围产生相对来流,而这种振荡来流将激励立管悬垂段产生"间歇性"的涡激振动。在海洋工程水池中对不同最大约化速度URmax、KC数组合下的振荡来流作用下的柔性立管进行模型试验研究,利用光纤应变片测量柔性立管模型的涡激振动响应。结合模态分析与小波分析对试验数据进行分析,观察到一种区别于定常来流下的涡激振动响应形式,即具有"振幅调制"及"模态转换"的"分时特性"的涡激振动。最后讨论并总结了最大约化速度URmax以及KC数对涡激振动"分时特性"的影响规律。     

柔性立管涡激振动抑制装置试验研究

为深入研究带螺旋列板的柔性立管涡激振动响应特性,进行立管螺旋列板抑制装置的拖曳水池试验。由拖车拖动立管产生来流测得应变数据,基于模态叠加法获得立管位移响应等参数。分析螺旋列板抑制装置的螺距变化,系统研究不同螺旋列板状态下立管应变、位移响应等参数。结果表明,流向响应与横向响应同样重要不可忽略;裸管响应特性与带螺旋列板的立管响应特性区别较大,响应特性与螺旋列板几何形状紧密相关。