Hamilton体系下海底悬跨管道动力特性分析

摘要

鉴于海底油气管道的悬跨易引发管道不稳定性、疲劳破坏等问题,影响管道运行安全,对复杂载荷联合作用下海底悬跨管道的结构动力特性进行研究.首先建立海底悬跨管道的非线性动力方程,引入对偶变量将方程转化为Hamilton体系下的辛对偶正则方程组.然后运用精细积分法求解方程组,讨论不同内流流速、压强、材料阻尼等参数对海底悬跨管道动力响应特性的影响.计算结果表明涡激振动中主振动为横向振动,振动响应幅值随内流速度、压强和轴向力的增加而增大,而材料黏弹性系数对振幅的影响不大.