海底管线管跨结构涡致耦合振动的数值模拟与实验研究
| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-12页 |
| 第一章 绪论 | 第12-36页 |
| ·课题背景及研究意义 | 第12-14页 |
| ·相关研究工作的历史与现状 | 第14-26页 |
| ·钝体绕流的流动特征 | 第14-17页 |
| ·涡致振动的机理与特征 | 第17-20页 |
| ·涡致振动研究的数学方法 | 第20-24页 |
| ·海底管线的动力学研究 | 第24-26页 |
| ·本文的主要研究工作 | 第26-30页 |
| ·所获项目资助情况 | 第30页 |
| 参考文献 | 第30-36页 |
| 第二章 管跨结构涡致耦合振动的数学模型 | 第36-63页 |
| ·引言 | 第36-37页 |
| ·绕流流体的运动控制方程 | 第37-54页 |
| ·关于湍流的数值模拟 | 第37-40页 |
| ·湍流的统计理论及雷诺平均 N-S 方程 | 第40-44页 |
| ·标准k? ε模式 | 第44-50页 |
| ·边界条件 | 第50-54页 |
| ·管跨结构的运动控制微分方程 | 第54-58页 |
| ·管跨结构涡致耦合振动的准三维数值模型 | 第58-59页 |
| ·本章小结 | 第59-60页 |
| 参考文献 | 第60-63页 |
| 第三章 数学模型的数值求解 | 第63-93页 |
| ·引言 | 第63-64页 |
| ·水动力模型的数值求解 | 第64-85页 |
| ·计算流体力学的离散方法 | 第64-66页 |
| ·有限体积法与方程的离散格式 | 第66-76页 |
| ·求解压力速度耦合方程的SIMPLE 算法 | 第76-80页 |
| ·求解代数方程组的SIP 法 | 第80-85页 |
| ·结构动力模型的数值求解 | 第85-89页 |
| ·结构运动方程的有限元形式 | 第85-86页 |
| ·Newmark- β法 | 第86-89页 |
| ·准三维数值模型的求解 | 第89-91页 |
| ·本章小结 | 第91页 |
| 参考文献 | 第91-93页 |
| 第四章 动态块结构数值网格的生成 | 第93-118页 |
| ·引言 | 第93-94页 |
| ·数值网格生成技术概述 | 第94-100页 |
| ·网格的分类 | 第94-97页 |
| ·网格生成方法分类 | 第97-100页 |
| ·无限插值法 | 第100-104页 |
| ·曲线坐标变换 | 第100-102页 |
| ·无限插值法 | 第102-104页 |
| ·动态块结构数值网格生成技术 | 第104-115页 |
| ·几何守恒定律 | 第104-107页 |
| ·基本思想 | 第107-112页 |
| ·实施步骤 | 第112页 |
| ·网格生成算例 | 第112-115页 |
| ·本章小结 | 第115-116页 |
| 参考文献 | 第116-118页 |
| 第五章 物理模型实验研究 | 第118-144页 |
| ·引言 | 第118-119页 |
| ·近底圆柱绕流的水动力实验 | 第119-129页 |
| ·实验系统设置 | 第119-122页 |
| ·实验方案设计 | 第122-124页 |
| ·实验结果与分析 | 第124-129页 |
| ·管跨结构涡致振动的动态响应实验 | 第129-142页 |
| ·模型设计与制作 | 第129-133页 |
| ·实验设备与测试仪器 | 第133-134页 |
| ·实验方案 | 第134-136页 |
| ·实验结果与分析 | 第136-142页 |
| ·本章小结 | 第142-143页 |
| 参考文献 | 第143-144页 |
| 第六章 数值算例及其结果分析 | 第144-169页 |
| ·引言 | 第144-145页 |
| ·数值算例 | 第145-147页 |
| ·计算域和计算网格的设置 | 第145-147页 |
| ·初、边值条件的设置 | 第147页 |
| ·数值结果分析 | 第147-167页 |
| ·近底圆柱绕流尾流结构分析 | 第147-151页 |
| ·近底绕流圆柱体表面动水压力分布 | 第151-155页 |
| ·涡致耦合振动的流场结构分析 | 第155-160页 |
| ·涡致耦合作用力及结构动态响应分析 | 第160-165页 |
| ·频率“锁定”非线性特性分析 | 第165-167页 |
| ·本章小结 | 第167-168页 |
| 参考文献 | 第168-169页 |
| 第七章 结论与展望 | 第169-172页 |
| ·全文总结 | 第169-171页 |
| ·研究展望 | 第171-172页 |
| 本文的创新要点 | 第172-173页 |
| 图一览 | 第173-176页 |
| 表一览 | 第176-177页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 | 第177-178页 |
| 致谢 | 第178页 |
