一种深水浮筒平台的自激振荡分析方法

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自激振荡分析方法。该方法提出了深水浮筒平台的自激振荡概念，并建立了深水浮筒平台自激振荡的分析模型，从而解决了深水浮筒平台自激振荡理论分析和数值模拟研究的方法问题，完善了深水浮筒平台流致振荡的理论和研究方法。

主权项

1.一种深水浮筒平台的自激振荡分析方法，建立的自激振荡分析模型如下：$(m+m_a)\stackrel{··}{u}+c\stackrel{·}{u}+\mathrm{ku}=\frac{1}{2}\mathrm{\rho D}(U-\stackrel{·}{u})[(U-\stackrel{·}{u}){\bar{C}}_D\left(\alpha \right)+|U-\stackrel{·}{u}\left|C_D^{\prime }\right]$$(m+m_a)\stackrel{··}{v}+(c+c_a)\stackrel{·}{v}+\mathrm{kv}=\frac{1}{2}\mathrm{\rho D}{(U-\stackrel{·}{u})}^2{\bar{C}}_L\left(\alpha \right)$式中：m--浮筒平台质量；      m_a--附加质量；      c--系泊系统阻尼；      c_a--附加阻尼；      k--系泊系统刚度；      u--平台顺流向运动位移；--平台顺流向运动速度；      ü--平台顺流向运动加速度；      v--平台横流向运动位移；--平台横流向运动速度；--平台横流向运动加速度；      ρ--流体密度；      D--平台直径；      U--流速；分别为自激阻力系数和自激升力系数，计算公式如下：${\bar{C}}_D\left(\alpha \right)=[C_L^{\prime }\tan \alpha +C_D^{\prime }]\sec \alpha$${\bar{C}}_L\left(\alpha \right)=[C_L^{\prime }+C_D^{\prime }\tan \alpha ]\sec \alpha$式中，C′_L--升力系数；      C′_D--拖曳力系数；      α--攻角；采用迭代方法，计算规定时长内平台自激振荡的位移、速度和加速度。