内波致剪切流作用下深海立管的涡激振动

内波的波致流为沿水深方向非均匀分布的剪切流,而深海平台立管的自然模态具有低频、密集的特性,这种流场和结构的特点使得深水立管的涡激振动表现出高阶模态、多阶模态参与振动的特点。该文研究了大长径比立管在内波流场作用下的锁频特性,建立了基于模态能量理论的多模态锁频的计算方法,并应用于改进的尾流振子模型进行立管涡激振动响应预测。结合实例,进行了深海平台立管的涡激振动响应分析,比较了内波、海流等不同流场作用下立管的涡激振动响应；分析了波致流速对响应位移和应力的影响,结果表明随着波致流速的增大,响应的RMS振幅和应力有不同程度的增大；需要注意高应力响应伴随高频率振动对结构疲劳寿命的影响。