敲击对涡激振动抑制作用试验研究

敲击对海洋立管涡激振动抑制的敲击对海洋立管涡激振动抑制的试验研（中国海洋大学工程学院，山东青岛关键词 抑制；敲击振动；横向振动；顺流向振(CollegeofEngineering,OceanUniversityofChina,Qingdao266071,Abstract:Thispaperreportedonanexperimentinwhichthesuppressionofvortex-inducedvibration(VIV)ofarisermodelbyimpactexcitationwasstudied.Theexperimentwasperformedinawaterflume,thecurrentspeedvariedfrom0.245m/sto0.60m/s,withthecorrespondingreducedvelocityVrfrom3.0to8.0.Impactexcitationofin-linetheimpactexcitationhavelittleeffectonthesuppressionofVIV,toacertainextent,itmaybeincreasethevibration;whileatlock-incondition,boththecross-flowexcitationandthein-lineexcitationcanweakenVIVnotonlyforthecross-flowvibrationbutalsothein-linevibration.Keywords:VIVSuppression;Impactexcitation;Cross-flowvibration;In-line力系数CD不再像光滑圆柱体那样由雷诺数来确定1前当流体流经一个圆柱体时，如果其雷诺数超在上个世纪，这种漩涡脱落的流体特性研究较多，动，造成对结构的破坏，在近海工程中，立管、张Evey及Lewis[12]V引起海洋结构疲劳破坏的研究成果。Walshe[3]最早发现螺旋状轮铁对涡激振动的抑制加数C1.4D的扰流轮铁装置可能会破坏漩涡脱落。1998年，BearmanandOwen[4]对有波状分流线扰流装置的结外流流速由低到高地变化，对应的约化速度 r试试验水试试验水0.04米/121风-浪-2.2立管模本试验模型为表面光滑的有机玻璃管，外径D10mm，壁厚t1.5mm3图2为试验装置图，试验立管两端固支，可在顺流向及升力方向振动，管长1.2m，其中0.7m位1，位2，位3，在每个位置处4，在的两个用来测量顺流向应变，Y试验中采样频率为200Hz，效长L1.2m，其0.7m位于水面以下。试动频率（置于水槽中，管内充水）7.4Hz。2.3试验装3试验结外流流速从0.245m/s到0.60m/s，流速间隔大约为0.04m/s3试验结外流流速从0.245m/s到0.60m/s，流速间隔大约为0.04m/s，其相应的雷诺数在2.45E+03～6.0E+03内，在这个雷诺数范围内，湍流涡街形成锁振前(Vr4)、锁振中(Vr6.4)及锁振后b.4Vr=4外流流速a.a.b.5振可以明显地抑制涡激振动在横向及顺流向的振355振可以明显地抑制涡激振动在横向及顺流向的振35振对涡激振动的抑制作用也比较小，与图4的情况V=6.4外流流速ra. 结参考文献Every,M.J.,King,R.,Weaver,D.S.,1982.Vortex-excitedvibrationsofcylindersandcablesandtheirsuppression[J].OceanEngineering,Vol9,pp:135-157.Lewis,D.B.,Adams,J.B.,Shanks,F.E.,1991.Theloopcurrentexperience-ewingbank871[J].JournalofPetroleumTechnology,pp:1038-1042.Scruton,C,Walshe,D.E.J.,1957.Ameansforavoidingwind-excitedoscillationsofstructureswithcircularornearlycircularcrosssection.Nat.Phys.Lab.Aero.Rep.335.Bearman,P.W.,Owen,J.C,1998.Reductionofbluff-bodydragandsuppressionofvortexsheddingbytheintroductionofwavyseparationlines[J].J.FluidsStructures,vol12,pp:123-b