| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第12-28页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第12-17页 |
| 1.2 涡激振动的研究方法 | 第17-19页 |
| 1.2.1 数值研究方法 | 第17-19页 |
| 1.2.2 实验研究方法 | 第19页 |
| 1.3 国内外研究现状及问题 | 第19-27页 |
| 1.3.1 考虑内流的柔性立管涡激振动响应 | 第19-23页 |
| 1.3.2 输流管道的内流场结构 | 第23-24页 |
| 1.3.3 圆柱涡激振动的外流尾流模态 | 第24-27页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第27-28页 |
| 第二章 柔性圆柱的涡激振动 | 第28-51页 |
| 2.1 基本概念 | 第28-35页 |
| 2.1.1 立管的类型 | 第28-29页 |
| 2.1.2 结构的基本参数 | 第29-31页 |
| 2.1.3 涡激振动的基本概念 | 第31-32页 |
| 2.1.4 涡激振动的控制参数 | 第32-34页 |
| 2.1.5 涡激振动中的几个频率 | 第34页 |
| 2.1.6 关于锁定 | 第34-35页 |
| 2.2 柔性立管的模态分析 | 第35-40页 |
| 2.2.1 有限元模态分析方法 | 第35-36页 |
| 2.2.2 梁的固有频率和固有振型的解析解 | 第36-37页 |
| 2.2.3 考虑轴向力的梁的固有频率和固有振型的解析解 | 第37页 |
| 2.2.4 考虑内流的立管固有频率 | 第37-39页 |
| 2.2.5 柔性立管的弯曲形态 | 第39-40页 |
| 2.3 输流管道振动特性 | 第40-42页 |
| 2.3.1 临界流速Vcr | 第41-42页 |
| 2.4 二次流 | 第42-51页 |
| 2.4.1 二次流现象 | 第42-43页 |
| 2.4.2 微分几何及Frenet标 架理论 | 第43-46页 |
| 2.4.3 控制二次流的基本参数 | 第46-48页 |
| 2.4.4 流向涡 | 第48-49页 |
| 2.4.5 临界迪恩数Dncritical | 第49-51页 |
| 第三章 数值模拟方法 | 第51-61页 |
| 3.1 浸入边界法概述 | 第51-52页 |
| 3.2 浸入边界法原理 | 第52-54页 |
| 3.2.1 传统浸入边界法 | 第52-53页 |
| 3.2.2 嵌入式迭代浸入边界法 | 第53-54页 |
| 3.3 浸入边界法的插值函数和分布函数 | 第54-55页 |
| 3.4 结构动力求解方法 | 第55-59页 |
| 3.4.1 质量矩阵 | 第57页 |
| 3.4.2 刚度矩阵 | 第57-58页 |
| 3.4.3 阻尼矩阵 | 第58-59页 |
| 3.5 流固耦合方法实现 | 第59-61页 |
| 第四章 考虑内流的柔性立管涡激振动 | 第61-105页 |
| 4.1 计算区域边界条件和网格划分 | 第61-63页 |
| 4.2 计算参数 | 第63-64页 |
| 4.3 模态分解 | 第64-65页 |
| 4.4 Hilbert变换及x-y振动同步性 | 第65-66页 |
| 4.5 仅横流向振动的高质量比输流立管的涡激振动响应 | 第66-71页 |
| 4.5.1 振动特性 | 第66-69页 |
| 4.5.2 能量谱 | 第69-70页 |
| 4.5.3 振幅及振动特征位置 | 第70-71页 |
| 4.6 仅横流向振动的低质量比输流立管的涡激振动响应 | 第71-74页 |
| 4.6.1 振动特性 | 第71-74页 |
| 4.6.2 能量谱 | 第74页 |
| 4.6.3 振幅及振动特征位置 | 第74页 |
| 4.7 考虑双向振动的高质量比输流立管的涡激振动响应 | 第74-90页 |
| 4.7.1 振动特性 | 第74-80页 |
| 4.7.2 能量谱 | 第80-83页 |
| 4.7.3 振动轨迹及x-y振 动同步性 | 第83-86页 |
| 4.7.4 振幅及平衡位置 | 第86-90页 |
| 4.8 考虑双向振动的低质量比输流立管的涡激振动响应 | 第90-99页 |
| 4.8.1 振动特性 | 第90-93页 |
| 4.8.2 能量谱 | 第93-95页 |
| 4.8.3 振动轨迹及x-y振 动同步性 | 第95-96页 |
| 4.8.4 振幅及平衡位置 | 第96-99页 |
| 4.9 柔性立管涡激振动的尾流模式 | 第99-105页 |
| 4.9.1 尾涡空间特征 | 第101-105页 |
| 第五章 涡激振动下的立管内流场 | 第105-121页 |
| 5.1 仅横流向振动的输流立管内流场 | 第105-113页 |
| 5.1.1 输流立管内流场的流向涡三维结构 | 第105-108页 |
| 5.1.2 输流立管内流场的流向涡的时程变化 | 第108页 |
| 5.1.3 输流立管内流场的流向涡演变机理 | 第108-113页 |
| 5.2 两向振动的输流立管内流场 | 第113-121页 |
| 5.2.1 输流立管内流场的流向涡三维结构 | 第114-116页 |
| 5.2.2 输流立管内流场的流向涡的时程变化 | 第116-117页 |
| 5.2.3 输流立管内流场的流向涡演变机理 | 第117-121页 |
| 第六章 结论与展望 | 第121-125页 |
| 6.1 本文创新点 | 第121-122页 |
| 6.2 主要结论 | 第122-123页 |
| 6.2.1 考虑内流的立管涡激振动 | 第122-123页 |
| 6.2.2 涡激振动下的立管内流场 | 第123页 |
| 6.3 工作展望 | 第123-125页 |
| 参考文献 | 第125-131页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第131-132页 |
| 致谢 | 第132-133页 |
