关键词:流固耦合;CFX;两向振动;升阻力系数
摘 要:对于立管涡激振动动力响应问题,人们通常采用线性化处理方法,忽略了立管的非线性效应。如常用的立管分析软件Oraflex,在计算涡激振动时不考虑立管与流体的流固耦合作用。在低模态、小变形振动时,线性化处理是可以接受的,但是在大长径比、多模态振动、高雷诺数情况下,立管在高阶振动时产生较大变形,此时必须考虑立管的流固耦合作用。基于CFX软件对考虑流固耦合的柔性立管涡激振动进行了研究,分析了立管振动对流场的扰动,重点研究了质量比为7时,不同约化速度下立管的两向振动幅值、升阻力系数等问题。研究表明,在非锁定区,立管的顺流向振幅接近甚至大于横向振幅,在流速较小时应重视顺流向振动的影响;在锁定区,横向振幅远大于顺流向振幅,横向振动的无量纲振幅达到0.8左右。