| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-15页 |
| 第1章 绪论 | 第15-33页 |
| ·本文研究背景及意义 | 第15-17页 |
| ·VIV预报方法研究进展 | 第17-25页 |
| ·VIV实验研究进展 | 第18-21页 |
| ·VIV经验模型预报方法研究进展 | 第21-23页 |
| ·CFD预报方法研究进展 | 第23-25页 |
| ·海底悬跨管道VIV研究现状 | 第25-29页 |
| ·悬跨结构的影响参数研究 | 第26-27页 |
| ·水动力参数影响研究 | 第27-28页 |
| ·悬跨管道VIV疲劳评估 | 第28-29页 |
| ·本文主要工作与创新点 | 第29-33页 |
| ·国内外研究中的不足 | 第29-30页 |
| ·主要工作和内容 | 第30-31页 |
| ·创新点 | 第31-33页 |
| 第2章 基于时域弱耦合算法的VIV数值模拟 | 第33-56页 |
| ·CFD数值求解方法 | 第33-40页 |
| ·基于SST湍流模型的RANS方法 | 第34-37页 |
| ·增强壁面函数方法 | 第37-39页 |
| ·非稳态流场离散 | 第39-40页 |
| ·动网格技术 | 第40-43页 |
| ·二维VIV弱耦合时域程序 | 第43-47页 |
| ·弹簧支撑刚性圆柱的运动求解 | 第43-44页 |
| ·刚性柱耦合时域算法流程 | 第44-46页 |
| ·接口程序可靠性验证 | 第46-47页 |
| ·三维弹性柱弱耦合时域程序 | 第47-54页 |
| ·结构运动有限元法时域求解 | 第48-49页 |
| ·弹性构件弱耦合算法流程 | 第49-50页 |
| ·自激算例及分析 | 第50-53页 |
| ·受迫振动算例及分析 | 第53-54页 |
| ·本章小结 | 第54-56页 |
| 第3章 圆柱自激振动的二维数值分析 | 第56-81页 |
| ·弹性支撑刚性柱涡激振动响应特性 | 第56-61页 |
| ·基本参数说明 | 第56-57页 |
| ·自激实验中响应幅值特性 | 第57-59页 |
| ·自激实验中锁定频率特性 | 第59-60页 |
| ·尾流结构 | 第60-61页 |
| ·二维CFD计算模型 | 第61-66页 |
| ·网格模型划分策略 | 第62-63页 |
| ·离散格式选取 | 第63页 |
| ·网格测试 | 第63-66页 |
| ·时间步长的影响 | 第66-74页 |
| ·折合速度V_R=4.0情况 | 第66-69页 |
| ·折合速度V_R=8.6情况 | 第69-70页 |
| ·折合速度V_R=5.6情况 | 第70-73页 |
| ·结果及讨论 | 第73-74页 |
| ·流向自由度的的影响分析 | 第74-76页 |
| ·高雷诺数下圆柱响应 | 第76-79页 |
| ·本章小结 | 第79-81页 |
| 第4章 海底管道与海床的相互作用分析 | 第81-103页 |
| ·海底悬跨管道结构建模 | 第81-85页 |
| ·管道有效弯曲刚度 | 第82页 |
| ·管道质量 | 第82-83页 |
| ·功能载荷 | 第83-85页 |
| ·管土耦合动刚度经验模型 | 第85-93页 |
| ·小应变情况下刚度计算 | 第85-86页 |
| ·完全埋设管道F-δ关系曲线 | 第86-90页 |
| ·部分埋设管道F-δ关系曲线 | 第90-93页 |
| ·管道-海床相互作用分析 | 第93-102页 |
| ·土的动力本构关系模型概述 | 第93-96页 |
| ·平面应变直接分析算例 | 第96-98页 |
| ·线性海床边界简化分析 | 第98-100页 |
| ·非线性海床对悬跨动力响应的影响 | 第100-102页 |
| ·本章小结 | 第102-103页 |
| 第5章 频域与时域联合预报悬跨VIV响应 | 第103-127页 |
| ·水动力系数经验模型 | 第103-108页 |
| ·水动力线性分解及其表达 | 第103-105页 |
| ·系数C_(LV)与能量转换 | 第105-107页 |
| ·系数C_(LA)与附加质量 | 第107-108页 |
| ·响应频率预报 | 第108-116页 |
| ·涡激振动响应频率 | 第109-111页 |
| ·功能载荷影响分析 | 第111-113页 |
| ·内流流速的影响分析 | 第113-116页 |
| ·基于能量平衡的简易频域预报方法 | 第116-124页 |
| ·单跨管道的模态扩展简化预报 | 第116-118页 |
| ·多跨管道的频域迭代预报 | 第118-121页 |
| ·验证算例 | 第121-124页 |
| ·频域和时域联合预报非线性海床的影响 | 第124-126页 |
| ·本章小结 | 第126-127页 |
| 第6章 非线性边界下悬跨VIV时域预报 | 第127-149页 |
| ·单自由度VIV耦合振子模型 | 第127-132页 |
| ·结构振动方程 | 第127-128页 |
| ·Val_der_pol尾流振动方程 | 第128-131页 |
| ·结构与尾流的耦合方程 | 第131-132页 |
| ·弹簧支撑刚性柱VIV响应 | 第132-137页 |
| ·尾流参数对预报幅值的影响 | 第133-135页 |
| ·线性弹簧支撑预报结果 | 第135-136页 |
| ·非线性弹簧支撑预报结果 | 第136-137页 |
| ·CFD模拟非线性弹簧支撑刚柱VIV | 第137-142页 |
| ·计算结果 | 第137-139页 |
| ·响应幅值分析 | 第139-140页 |
| ·响应频率分析 | 第140-142页 |
| ·非线性边界下悬跨时域预报 | 第142-147页 |
| ·本章小结 | 第147-149页 |
| 第7章 海底多跨管道多模态VIV疲劳损伤评估 | 第149-170页 |
| ·基于应力范围REYLEIGH分布的VIV疲劳损伤预报 | 第149-155页 |
| ·基于N-S曲线疲劳损伤评估简述 | 第149-150页 |
| ·基于应力范围Reyleigh分布的VIV疲劳评估 | 第150-152页 |
| ·海流长期Weibull分布 | 第152-153页 |
| ·离散流速VIV疲劳损伤预报流程 | 第153-155页 |
| ·悬跨管道响应模型简化评估 | 第155-160页 |
| ·流向VIV响应幅值模型 | 第155-157页 |
| ·垂向VIV响应幅值模型 | 第157-159页 |
| ·响应频率简化模型 | 第159-160页 |
| ·悬跨多模态VIV应力范围和跨零率计算 | 第160-163页 |
| ·单模态VIV的应力范围和跨零率 | 第160页 |
| ·垂向多模态VIV的应力范围和跨零率 | 第160-162页 |
| ·流向多模态VIV的应力范围和跨零率 | 第162-163页 |
| ·多跨管道疲劳损伤影响因素分析 | 第163-168页 |
| ·多跨管道模型 | 第163-165页 |
| ·跨肩土壤刚度影响 | 第165-167页 |
| ·多模态缩减系数β影响 | 第167-168页 |
| ·应力范围Rayleigh分布的影响 | 第168页 |
| ·本章小结 | 第168-170页 |
| 结论 | 第170-175页 |
| 参考文献 | 第175-187页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第187-188页 |
| 致谢 | 第188-189页 |
| 附录A | 第189-190页 |