[发明专利]一种深水浮筒平台的流致振荡分析方法

摘要

本发明涉及海洋深水浮筒平台的研究方法，具体涉及一种深水浮筒平台的流致振荡分析方法。该方法同时考虑涡旋泄放产生的涡激振荡和由此而引起的自激振荡，并考虑了涡旋泄放锁定区和非锁定区脉动拖曳力的不同性质，提出了基于数学模型的浮筒平台流致振荡分析具体计算步骤，完善了浮筒平台流致振荡研究的理论和数值分析方法。

主权项

1.一种深水浮筒平台的流致振荡分析方法，分为非涡旋泄放锁定区和涡旋泄放锁定区，建立的流致振荡分析模型如下：(m+ma)u··+cu·+ku=FD]]>(m+ma)v··+(c+ca)v·+kv=FL]]>式中：m--平台质量；      m_a--附加质量；      c--系泊系统阻尼；      c_a--附加阻尼；      k--系泊系统刚度；      u--平台顺流向运动位移；--平台顺流向运动速度；      ü--平台顺流向运动加速度；      v--平台横流向运动位移；--平台横流向运动速度；--平台横流向运动加速度；      FD--交变阻力；      FL--交变升力；其中，非涡旋泄放锁定区的FD计算公式如下：FD=12ρD(U-u·){(U-u·)[C‾Dcosωs′t+(CL′tanα+CD′)secα]+CD|U-u·|}]]>涡旋泄放锁定区的FD计算公式如下：FD=12ρD(U-u·){(U-u·)[C‾Dcos2ωs′t+(CL′tanα+CD′)secα]+CD|U-u·|}]]>FL的计算公式如下：FL=12ρD(U-u·)2[CLcosωs′t+(CL′+CD′tanα)secα]]]>式中：ρ--流体密度；      D--平台直径；      U--流速；--平台顺流向振动速度；ω′_s--涡旋泄放频率，Si为斯特罗哈数；--平均交变阻力系数；      C_D--拖曳力系数；      C_L--涡激升力系数；C′_L--自激升力系数；C′_D--自激阻力系数；α--攻角；t--时间；采用迭代方法，计算规定时长内平台顺流向和横流向运动的位移、速度和加速度。