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摘要：参激与涡激耦合作用下海洋立管振动响应模型建立及预报方法，涉及一种海洋立管振动响应模型建立方法和预报方法。为了解决目前的海洋立管振动响应特性的研究均是将海洋立管轴线上的张力看作是恒定张力导致海洋立管振动响应存在非常大的误差的问题。本发明同时考虑海洋平台的沉浮运动以及海洋来流对立管的冲击作用，建立参激‑涡激耦合振动模型，然后基于张力变化因素，给出参激与涡激联合作用下海洋立管的结构振动控制方程。随后基于4阶Runge‑Kutta方法对结构振动控制方程以及尾流振子方程构成的耦合振动方程组进行联立求解，实现参激与涡激耦合作用下海洋立管振动响应分析。本发明主要用于海洋立管振动响应分析和预报。
主权项：1.参激与涡激耦合作用下海洋立管振动响应模型建立方法，其特征在于，包括以下步骤：将柔性的海洋立管记为柔性立管，柔性立管圆柱体两端采用铰接边界条件，取坐标原点O为圆柱体的下端，x方向为顺流方向，z方向为铅直方向，y方向则是横向振动方向，x,y以及z三个方向形成右手直角坐标系；建立柔性立管的振动方程： 其中，y表示横向振动位移，t表示时间，z表示轴向坐标；EI为柔性立管的弯曲刚度；rs和rf分别表示结构阻尼系数以及流体阻尼系数；mtotal为单位长度的振动系统质量；Θz,t为柔性立管上受到的张力；pz,t为单位长度立管上受到的升力；所述柔性立管上受到的张力如下：Θz,t＝Ttop-LWr+zWr+kacosωet其中，Ttop为立管顶张力；L为立管长度；k为刚度补偿系数；Wr为浸没重量，即湿重；所述单位长度立管上受到的升力如下： CLz,t＝CL0·qz,t2；其中，CLz,t为升力系数；Uz表示为任意位置海洋来流速度；D为立管外径；CL0为静止圆柱的升力系数；qz,t表示圆柱体z处在y方向的尾流振子的运动；采用改进的VanderPol方程来满足尾流振子的非线性特性，尾流振子方程表达式如下： 其中，A、ε为经验参数；Ωf为局部漩涡脱落频率。
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