含分布浮体的复杂构型深海缆线的动响应及其时空演化

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	含分布浮体的复杂构型深海缆线的动响应及其时空演化
	郭双喜 ; 陈伟民 ; 严定邦 ; 宋吉祥 ; 沈义俊
刊名	力学学报
	2022-08-18
卷号	54 期号:08 页码:2210-2223
关键词	复杂构型流固耦合动响应波传播非均匀结构
ISSN号	0459-1879
英文摘要	深水柔性缆线是深海资源开采系统的重要组成部分,随着水深的增加,深水缆线长径比达103,结构柔性变得很大,且沿展向非均匀分布的浮力模块,使得缆线构型变得更加复杂、张力等结构参数沿展向变化,这使得环境载荷作用、海面船体运动等激励作用下的缆线流固耦合响应变得更加复杂,给结构安全带来严峻挑战.本文针对Double-stepped这种新构型深水缆线,基于其流固耦合特性和载荷模型表征,建立了含分布浮体的深水缆线动力学控制方程,并结合有限元数值模拟和水箱模型实验,进行了复杂构型缆线的动响应研究.考察规则波和极端波浪环境载荷作用、海面船体运动等激励因素对结构响应的影响,给出位移和张力等响应的时空演化规律,并基于WKB理论分析了变参数结构响应幅值和波长的演化规律和机理.结果表明:结构响应沿着缆线长度向下传播过程中非单调变化,在低张力区域会出现局部峰值;由于分布浮体的存在使得结构参数轴向变化且不连续,响应时空演化变得更加复杂,呈现驻波、行波混合效应,而且张力不但会影响位移幅值,还会引起响应传播过程中的波长改变.
分类号	二类
语种	中文
资助机构	中科院先导项目(XDA22000000) ; 南海海洋资源利用重点实验室开放基金(MRUKF2021027)资助
内容类型	期刊论文
源URL	[http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/90117]
专题	力学研究所_流固耦合系统力学重点实验室(2012-)
作者单位	1.海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室 2.中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室 3.湖南应用技术学院 4.中国科学院大学工学院 5.中国科学院力学研究所流固耦合系统力学重点实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	郭双喜,陈伟民,严定邦,等. 含分布浮体的复杂构型深海缆线的动响应及其时空演化[J]. 力学学报,2022,54(08):2210-2223.
APA	郭双喜,陈伟民,严定邦,宋吉祥,&沈义俊.(2022).含分布浮体的复杂构型深海缆线的动响应及其时空演化.力学学报,54(08),2210-2223.
MLA	郭双喜,et al."含分布浮体的复杂构型深海缆线的动响应及其时空演化".力学学报 54.08(2022):2210-2223.