水中管道悬跨节段涡激力下的动力响应分析

海流流经水中管道悬跨节段而形成涡激振动,涡激振动是趋向于增加悬浮管道应力数值、引起管道失稳、决定管道使用寿命的主要因素。将水中悬跨管段简化为简支梁并建立计算模型,在考虑流固耦合作用的基础上建立动力响应方程;利用ANSYS软件模拟水中管道的悬跨节段,分析不同模态阶数、悬跨长度和管道置水深度对管道动力响应的影响。结果表明,第一阶模态对振动位移的影响较大;管道的振动位移随着悬跨节段长度的增加而逐渐增大,随着管道置入水深的增加而逐渐减小。研究结果为水中管道的安全监测和悬跨节段的设计提供科学理论依据。