深水钻井隔水管动力特性及涡激振动响应实验与理论研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 第1章 绪论 | 第12-29页 |
| 1.1 研究的目的和意义 | 第12-14页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第14-26页 |
| 1.2.1 隔水管配置的基本特征 | 第15-16页 |
| 1.2.2 隔水管力学行为研究现状 | 第16-22页 |
| 1.2.3 隔水管力学行为实验研究现状 | 第22-26页 |
| 1.3 研究思路与内容 | 第26-29页 |
| 1.3.1 研究思路 | 第27页 |
| 1.3.2 研究的主要内容 | 第27-28页 |
| 1.3.3 本文的主要创新点 | 第28-29页 |
| 第2章 海洋环境载荷理论研究 | 第29-56页 |
| 2.1 涡激振动及其经验分析方法 | 第29-43页 |
| 2.1.1 涡激振动概述 | 第29-37页 |
| 2.1.2 尾流振子模型分析方法 | 第37-43页 |
| 2.2 波浪载荷计算 | 第43-47页 |
| 2.2.1 波浪基础理论 | 第44-45页 |
| 2.2.2 波浪载荷计算方法 | 第45-47页 |
| 2.3 海流载荷计算 | 第47-53页 |
| 2.3.0 潮汐与海流基础理论 | 第47-48页 |
| 2.3.1 海流流速分布规律 | 第48-51页 |
| 2.3.2 海流载荷计算方法 | 第51-53页 |
| 2.4 风浪流合成海洋载荷计算实例及分析 | 第53-55页 |
| 2.4.1 海面风速对风浪流载荷影响分析 | 第54页 |
| 2.4.2 波浪参数对风浪流载荷影响分析 | 第54-55页 |
| 2.4.3 潮差对风浪流载荷影响分析 | 第55页 |
| 2.5 本章小结 | 第55-56页 |
| 第3章 深水钻井隔水管力学行为实验装置研制 | 第56-74页 |
| 3.1 实验方案设计 | 第56-59页 |
| 3.1.1 相似原理 | 第56-58页 |
| 3.1.2 隔水管模型设计 | 第58-59页 |
| 3.1.3 实验参数 | 第59页 |
| 3.2 实验装置设计及海洋环境模拟 | 第59-65页 |
| 3.2.1 深水钻井模拟系统研制 | 第60-62页 |
| 3.2.2 海洋环境模拟 | 第62-65页 |
| 3.3 基于光纤光栅传感器的测试技术研究 | 第65-73页 |
| 3.3.1 隔水管实验模型的前期处理 | 第65页 |
| 3.3.2 传感器与监测系统布置 | 第65-68页 |
| 3.3.3 隔水管基本参数测量与计算 | 第68页 |
| 3.3.4 数据采集方法 | 第68-69页 |
| 3.3.5 光纤光栅传感器测试结果的数据处理方法 | 第69-73页 |
| 3.4 本章小结 | 第73-74页 |
| 第4章 深水钻井隔水管力学行为实验研究 | 第74-96页 |
| 4.1 均匀流作用下隔水管涡激振动响应机理 | 第74-80页 |
| 4.1.1 不同流速下位移标准差空间分布分析 | 第74-75页 |
| 4.1.2 不同流速下应变时间历程及响应频谱分析 | 第75-79页 |
| 4.1.3 不同流速下运动轨迹分析 | 第79-80页 |
| 4.2 剪切流作用下隔水管涡激振动响应机理 | 第80-90页 |
| 4.2.1 剪切流定义 | 第80-81页 |
| 4.2.2 实验模拟的剪切流基本参数 | 第81-82页 |
| 4.2.3 剪切流作用下涡激振动实验结果分析 | 第82-90页 |
| 4.3 钻柱对隔水管力学行为作用机理分析 | 第90-95页 |
| 4.4 本章小结 | 第95-96页 |
| 第5章 深水钻井隔水管动力学理论研究 | 第96-111页 |
| 5.1 深水钻井隔水管动力学模型建立 | 第96-99页 |
| 5.1.1 隔水管动力学数学模型推导 | 第96-98页 |
| 5.1.2 轴向力的确定 | 第98-99页 |
| 5.1.3 边界条件 | 第99页 |
| 5.2 模型离散 | 第99-101页 |
| 5.3 模型求解方法 | 第101-104页 |
| 5.4 深水钻井隔水管动力学分析 | 第104-109页 |
| 5.4.1 顶张力对隔水管变形影响分析 | 第105-106页 |
| 5.4.2 海流对隔水管变形影响分析 | 第106-108页 |
| 5.4.3 风速对隔水管变形影响分析 | 第108页 |
| 5.4.4 平台偏移对隔水管变形影响分析 | 第108-109页 |
| 5.5 本章小结 | 第109-111页 |
| 第6章 深水钻井隔水管三维涡激振动理论研究 | 第111-131页 |
| 6.1 深水钻井隔水管固有频率计算分析 | 第111-116页 |
| 6.1.1 深水钻井隔水管固有频率计算方法 | 第111-113页 |
| 6.1.2 隔水管横向振动的模态函数 | 第113-114页 |
| 6.1.3 各因素对隔水管固有频率影响分析 | 第114-116页 |
| 6.2 深水钻井隔水管三维涡激振动模型建立 | 第116-121页 |
| 6.2.1 漩涡动力学基础 | 第116-118页 |
| 6.2.2 隔水管涡激力计算方法 | 第118-121页 |
| 6.3 深水钻井隔水管三维涡激振动模型及其求解 | 第121-124页 |
| 6.3.1 模型及其求解方法 | 第121-122页 |
| 6.3.2 程序验证 | 第122-124页 |
| 6.4 深水钻井隔水管三维涡激振动模拟计算 | 第124-129页 |
| 6.4.1 不同海流流速下隔水管涡激振动模态模拟 | 第125-126页 |
| 6.4.2 深水钻井隔水管涡激振动运动轨迹模拟 | 第126-127页 |
| 6.4.3 深水钻井隔水管三维空间形态模拟 | 第127-129页 |
| 6.5 本章小结 | 第129-131页 |
| 第7章 结论与建议 | 第131-133页 |
| 7.1 结论 | 第131-132页 |
| 7.2 建议 | 第132-133页 |
| 致谢 | 第133-134页 |
| 参考文献 | 第134-144页 |
| 附录 | 第144-157页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 | 第157页 |
