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双向剪切流作用下柔性立管平均阻力特性研究
1
作者 付雪鹏 付世晓 +3 位作者 张萌萌 许玉旺 任浩杰 孙童晓 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1637-1643,共7页
中国南海存在由内孤立波诱发形成的特殊双向剪切流场.开展了双向剪切流场下的涡激振动状态柔性立管的阻力特性实验研究,基于模态分析法以及张力梁弯曲理论处理实验测量应变时历得到了立管模型的平均阻力,分析了双向剪切流下的柔性立管... 中国南海存在由内孤立波诱发形成的特殊双向剪切流场.开展了双向剪切流场下的涡激振动状态柔性立管的阻力特性实验研究,基于模态分析法以及张力梁弯曲理论处理实验测量应变时历得到了立管模型的平均阻力,分析了双向剪切流下的柔性立管初始位移、平均阻力以及平均阻力系数特性,确证了双向剪切流具有与线性剪切流相当的阻力系数放大效果.同时发现了双向剪切流下柔性立管独特的中部剪力极值特性,提出剪力系数并拟合得到了双向剪切流下柔性立管中部剪力极值经验公式,该公式将为南海立管设计提供强度校核外载荷输入. 展开更多
关键词 涡激振动 双向剪切流 平均阻力 剪力
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均匀流作用下柔性悬垂管涡激振动响应特性试验研究
2
作者 王靖 许玉旺 +3 位作者 任浩杰 付雪鹏 付世晓 张萌萌 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期1405-1419,共15页
温差能发电是近年海洋可再生能源研究的热点,悬垂取水管作为温差发电装置中提取深层冷海水的关键结构,其涡激振动响应特性尚不明确。本文开展了均匀流下悬垂管的涡激振动水池模型试验,利用光纤光栅应变传感器测量涡激振动应变响应,通过... 温差能发电是近年海洋可再生能源研究的热点,悬垂取水管作为温差发电装置中提取深层冷海水的关键结构,其涡激振动响应特性尚不明确。本文开展了均匀流下悬垂管的涡激振动水池模型试验,利用光纤光栅应变传感器测量涡激振动应变响应,通过模态分析法、小波变换等数据处理方法研究悬垂管的幅值和频率特征。分析试验结果发现:均匀流作用下,悬垂管的涡激振动位移响应最大幅值主要位于悬垂管底部;柔性悬挂立管IL(in-line)和CF(cross-flow)主导频率基本满足二倍频关系,但是在模态转换的流速工况下会出现IL和CF方向主导频率相同的现象,同时伴随着明显的“行波”、“多频响应”以及“时间共享”特征;处理得到背景洋流作用下悬垂管的CF和IL方向斯特哈尔数分别为0.15和0.30,略小于以往两端铰支柔性立管试验结果,该值将为悬垂输水管涡激振动预报研究提供参数输入。 展开更多
关键词 悬垂管 柔性立管 涡激振动 模型试验
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基于模型试验和数值模拟的柔性串列圆柱体涡激振动研究 被引量：2
3
作者 宋虹 黄维平 付雪鹏 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期64-73,共10页
采用物理模型试验和CFD数值模拟方法研究了大长径比、低质量比的柔性串列圆柱体涡激振动现象。通过分析串列圆柱振幅、振动频率、受力特性和流场结构等特性,着重研究流速和圆柱间距对下游圆柱涡激振动特性影响。研究发现,上、下游圆柱... 采用物理模型试验和CFD数值模拟方法研究了大长径比、低质量比的柔性串列圆柱体涡激振动现象。通过分析串列圆柱振幅、振动频率、受力特性和流场结构等特性,着重研究流速和圆柱间距对下游圆柱涡激振动特性影响。研究发现,上、下游圆柱涡激振动幅值差别较大,并且当流速大于某个值后,两者主导频率也不相同,由此提出分离约化速度U r。流速和间距都会影响上游尾流对下游圆柱的作用,其中流速会影响上游尾涡强度及其发展程度,间距会影响上游尾涡发展空间及其与下游圆柱的接触位置。 展开更多
关键词 串列圆柱 涡激振动 模型试验 数值模拟
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钢悬链式立管出平面运动刚体模态试验研究 被引量：4
4
作者 付雪鹏 黄维平 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2018年第5期114-120,共7页
钢悬链式立管为深海浮式生产系统油气输送的首选立管。基于钢悬链式立管刚体摆动模型,通过理论分析和模型试验,研究了钢悬链式立管出平面运动的动力学特性,验证了作者此前提出的钢悬链式立管出平面运动的刚体模态特征。研究表明,在海洋... 钢悬链式立管为深海浮式生产系统油气输送的首选立管。基于钢悬链式立管刚体摆动模型,通过理论分析和模型试验,研究了钢悬链式立管出平面运动的动力学特性,验证了作者此前提出的钢悬链式立管出平面运动的刚体模态特征。研究表明,在海洋环境荷载作用下,波浪力和涡激升力引起的悬链式立管振动不仅有弯曲变形模态,也存在刚体摆动模态。对于钢悬链式立管,刚体摆动将使触地区产生附加弯矩,从而增大了应力、加速了疲劳损伤。 展开更多
关键词 钢悬链式立管 刚体模态 模型试验 振动测试 出平面运动
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绿色合成AIE希夫碱化合物的模块化教学实验设计
5
作者 施连旭 徐知雨 +3 位作者 付雪鹏 殷航 李加民 陈立钢 《当代化工研究》 2021年第22期136-138,共3页
本文以聚集诱导发光(AIE)材料的合成为切入点,结合缩合反应特性,设计基于水杨醛的AIE希夫碱绿色合成的教学实验项目。系统研究了取代水杨醛与对二甲氨基苯胺的水相反应条件及合成化合物的聚集诱导发光性质,探索了基于实验教学的最优实... 本文以聚集诱导发光(AIE)材料的合成为切入点,结合缩合反应特性,设计基于水杨醛的AIE希夫碱绿色合成的教学实验项目。系统研究了取代水杨醛与对二甲氨基苯胺的水相反应条件及合成化合物的聚集诱导发光性质,探索了基于实验教学的最优实验步骤,分析了实验在教学应用中的技术可行性。创新设计了该实验的基础与综合两种教学方案,使该实验项目在实际的教学应用中更具有适应性。本实验教学可以训练学生基础实验操作及大型仪器使用的基本技能,强化学生对理论知识的综合运用能力。而且,本实验可以作为课程思政教学的典型案例。 展开更多
关键词 希夫碱 绿色合成 聚集诱导发光 模块化
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钢悬链式立管出平面涡激振动模态分析及试验验证 被引量：3
6
作者 姚兴隆 黄维平 +2 位作者 常爽 刘娟 付雪鹏 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第13期78-84,共7页
钢悬链式立管是目前应用最为广泛的一种深水立管形式,基于现有的钢悬链式立管出平面运动理论,提出了一个钢悬链式立管出平面涡激振动模型。该模型实现了钢悬链式立管涡激振动与刚体转动的耦合。基于该模型在CABLE3D基础上二次开发分析程... 钢悬链式立管是目前应用最为广泛的一种深水立管形式,基于现有的钢悬链式立管出平面运动理论,提出了一个钢悬链式立管出平面涡激振动模型。该模型实现了钢悬链式立管涡激振动与刚体转动的耦合。基于该模型在CABLE3D基础上二次开发分析程序CABLE3D_Rotation模拟立管的出平面涡激振动。分析发现,考虑流固耦合作用的立管出平面涡激振动为一变频变幅的随机振动,对立管中下部响应影响较大,在立管动力分析中不应忽略。随后通过试验证明了钢悬链式立管动力响应中存在刚体转动模态,验证了提出的考虑流固耦合的非线性刚体转动模型的准确性。 展开更多
关键词 钢悬链式立管 涡激振动 流固耦合 刚体转动 模态分析
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钢悬链式立管加速度试验及仿真
7
作者 朱擘 黄维平 +2 位作者 姚兴隆 刘娟 付雪鹏 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期60-66,共7页
针对Cable3D两向涡激振动模型模拟钢悬链式立管VIV计算精确度,本文在水槽试验基础上,对加速度时程曲线进行试验曲线、振动平衡位置、标准差、最值及区间等参数进行计算模拟。多工况数据显示Cable3D数值模拟在加速度时程、最值及区间有... 针对Cable3D两向涡激振动模型模拟钢悬链式立管VIV计算精确度,本文在水槽试验基础上,对加速度时程曲线进行试验曲线、振动平衡位置、标准差、最值及区间等参数进行计算模拟。多工况数据显示Cable3D数值模拟在加速度时程、最值及区间有一定可靠及稳定性,在振动平衡位置及标准差等反应振动频率及强度等内容还存在一定差距。结构在0. 12 m/s与0. 24 m/s左右涡激振动与自振存在一定共振,表现是振动平衡位置大幅度波动,标准差、最值及区间较大程度增加。研究表明,Cable3D计算能够体现整体趋势及关键节点信息,计算精确度与商业程序接近,值得继续开发。 展开更多
关键词 钢悬链式立管 柔性梁 两向涡激振动模型 Cable3D 非锁定区 精确度 振动区间 振动频率
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基于Cable3D钢悬链式立管数值及试验分析（英文）
8
作者 朱擘 黄维平 +2 位作者 姚兴隆 刘娟 付雪鹏 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期1452-1462,共11页
钢悬链线立管(SCR)在油气田得到广泛应用,涡激振动(VIV)是SCR研究核心问题。本文采用大挠度细长梁理论和涡激振动模型(VIV)(Cable3D涡激振动模型考虑两方向的流-结构相互作用)来求解耦合加速度。同时,对加速度时程响应进行测试和数值计... 钢悬链线立管(SCR)在油气田得到广泛应用,涡激振动(VIV)是SCR研究核心问题。本文采用大挠度细长梁理论和涡激振动模型(VIV)(Cable3D涡激振动模型考虑两方向的流-结构相互作用)来求解耦合加速度。同时,对加速度时程响应进行测试和数值计算,振幅时程计算结果较为理想。通过波动平衡位置、加速度极值和标准差分析表明,考虑两向流固耦合,Cable3D可以满足响应计算精度要求,且证明了该程序对VIV分析是可靠的。文章研究成果能为Cable3D的SCR的计算和分析提供一些实用合理的建议,但提高SCR的精度仍需进一步研究扩展。 展开更多
关键词 钢悬链式立管 两向涡激振动模型 Cable3D
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海洋平台锚泊定位系统特殊工况的发生条件及应对方法
9
作者 胡晓东 徐浩刚 +1 位作者 张萌萌 付雪鹏 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2020年第S01期457-459,共3页
特殊工况是锚泊定位系统由于锚索断裂或恶劣海况影响,导致定位精度漂移或位置失控的一种状态。这种状态是正常可控方式和非正常失控状态的时域渐变。文章对这种工况的演变过程断面提出了扩大偏差的弱稳定控制模式,延缓离散的不稳定控制... 特殊工况是锚泊定位系统由于锚索断裂或恶劣海况影响,导致定位精度漂移或位置失控的一种状态。这种状态是正常可控方式和非正常失控状态的时域渐变。文章对这种工况的演变过程断面提出了扩大偏差的弱稳定控制模式,延缓离散的不稳定控制模式,应急释放的设备保全控制模式。通过调整控制策略阻断恶化过程,或者延展这种不断恶化的时间过程,为人员和关键设备的安全保护争取更有效的时间。 展开更多
关键词 海洋平台 锚泊定位 定位控制
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