基于非線性模型的深水隔水管橫向振動(dòng)固有頻率分析

作者:郝逸; 王文明; 李皓冉; 龔普; 熊明皓; 顧繼俊 中國(guó)石油大學(xué)北京機(jī)械與儲(chǔ)運(yùn)學(xué)院; 北京102249; 南京晨光集團(tuán)有限責(zé)任公司地面設(shè)備設(shè)計(jì)研究所; 南京210006

摘要:論文利用微元法建立了隔水管橫向振動(dòng)控制方程,假設(shè)軸向力為線性變化得到了隔水管的非線性模型,利用共振法獲取隔水管固有頻率,采用有限差分法求解非線性模型。分析了隔水管長(zhǎng)度、隔水管壁厚、頂部張緊力、鉆井液與海水附加質(zhì)量等因素對(duì)隔水管橫向振動(dòng)固有頻率的影響,結(jié)果表明:隔水管長(zhǎng)度增加時(shí),其固有頻率減小;隨著隔水管壁厚增加,其固有頻率增大;頂部張緊力越大,隔水管固有頻率越高,可通過(guò)改變張力比來(lái)有效地改變系統(tǒng)固有特性;計(jì)算時(shí)需考慮內(nèi)部鉆井液,但鉆井液密度對(duì)隔水管固有頻率影響不大,但附加質(zhì)量對(duì)固有頻率的影響較大,必須考慮由海水引起的附加質(zhì)量。研究?jī)?nèi)容為評(píng)估深水隔水管作業(yè)風(fēng)險(xiǎn),提供了重要理論依據(jù)。

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