多向流环境中悬链线立管涡激振动疲劳特性研究

来源：振动与冲击杂志2025年第12期北京时间：

作者：李星辉,，冯琛涵，袁昱超godyyc@sjtu,，郭力，唐文勇

单位：1.上海交通大学海洋工程全国重点实验室，上海200240;2.中国舰船研究院，北京100101;3.上海交通大学海洋智能装备与系统教育部重点实验室，上海200240

摘要：海流作用下的涡激振动是海洋立管疲劳损伤积累的主要原因。实际海洋环境中，海流流向并非恒定不变，而是呈现多向流的特征。多向流环境中悬链线立管所处平面的方向对涡激振动响应有不可忽视的影响。基于涡激振动数值预报模型和多向流中结构疲劳评估方法，计算了外流流向和流速变化时立管的涡激振动疲劳损伤，并分析了季节性差异显著、不显著多向流环境中涡激振动疲劳特性。结果表明：多向流环境中立管面内模态和面外模态在响应中共存竞争时涡激振动疲劳损伤较小。疲劳损伤与外流流速之间的关系可用幂函数或双重指数函数近似拟合。季节性差异不显著时，疲劳损伤随立管布置方向变化剧烈；季节性差异显著时，疲劳损伤随立管布置方向变化平缓。通过数值计算使立管所处平面与多向流主导流向呈特定夹角可以有效减小涡激振动疲劳损伤。<br>

关键词：多向流；涡激振动；悬链线立管；疲劳损伤；数值模型