【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種利用結構振動加速度數據進行結構物周圍流體附加質量計算的新方法，特別是針對海洋平臺的流體附加質量算法。
技術介紹
在船舶與海洋工程領域，外部海洋動力環境因素對深海工程結構作用，可以通過流固耦合分析確定深海平臺系統的運動響應，并判斷平臺系統的穩定性，這是進行海洋油氣開采所必需的一項關鍵性的科學問題。在深海環境中，非線性作用將大大加強，平臺結構及其附屬的柔性結構系統都將呈現出明顯的非線性運動響應特征，平臺整體會發生大尺度振蕩和搖擺，立管、海底管道等會出現劇烈的渦激振動。為保證深海平臺系統在一般狀況下的穩定作業和極端狀況下的安全避險，非線性流固耦合過程的準確模擬和分析具有極其重要的意義。準確的流固耦合計算離不開符合實際情況的水動力參數，以及因結構振動而引起的附加水動力參數，如當流體及結構二者的密度在一個數量級時，附加質量的模擬準確與否將嚴重影響流固耦合分析結果。雖然API規范中也給出了常規截面的附加質量系數，但經驗性因素占據相當大的成分。因為附加質量是一個比較復雜的問題，關于其定義以及求解，一直存在著爭議。正如T.Sarpkaya所言:附加質量是流體動力學著名的但難于理解、易于混淆的特征量之一。和物體的質量一樣,僅當物體做加速度運動的時候才會顯示出附加質量的存在。它決定于細長海洋結構物或其周圍的流體及尾流的運動形式、與其它物體的接近程度、自由液面和時間。Vikestad (2000)通過試驗研究了渦激振動中附加質量的變化，試驗結果表明附加質量會隨著來流速度的變化出現較大的變化，甚至會出現負的附加質量。王藝(2006)從渦激振動結構的運動平衡方程...
【技術保護點】
一種液體附加質量振動反演算法，其特征在于包括如下步驟：Ａ、建立結構有限元數值模型，獲取該有限元模型的質量矩陣與剛度矩陣，分別標記為???????????????????????????????????????????????、，并存于專用存儲器中；Ｂ、在結構上布置加速度/速度/位移傳感器；Ｃ、將結構置于空氣中獲得未放流體狀態下結構的模態參數、，并將其存儲入所述專用存儲器中，其中j為模態階次；Ｄ、將結構置于流體中獲得流體中結構的模態參數、，并將其存儲入所述專用存儲器中；Ｅ、流體附加質量計算：e1、從專用存儲器中讀取上述步驟A中存儲的數據，即、；e2、結構模態參數提取利用模態參數識別方法提取模態頻率f、模態振型，其中；e3、建立未放流體狀態結構自由振動方程；e4、建立流體中結構自由振動方程；e5、將步驟e3、?e4中結構自由振動方程轉換到模態領域后求得液體附加質量。dest_path_image002.jpg,dest_path_image004.jpg,dest_path_image006.jpg,dest_path_image008.jpg,dest_path_image010.jpg...
【技術特征摘要】
1.一種液體附加質量振動反演算法，其特征在于包括如下步驟: A、建立結構有限元數值模型，獲取該有限元模型的質量矩陣與剛度矩陣，分別標記為M、K，并存于專用存儲器中； B、在結構上布置加速度/速度/位移傳感器； C、將結構置于空氣中獲得未放流體狀態下結構的模態參數$、Φ；，并將其存儲入所述專用存儲器中，其中j為模態階次； D、將結構置于流體中獲得流體中結構的模態參數,并將其存儲入所述專用存儲器中； E、流體附加質量計算: el、從專用存儲器中讀取上述步驟A中存儲的數據，即M K ； e2、結構模態參數提取 利用模態參數識別方法提取模態頻率f、模態振型 ，其中2.根據權利要求...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉福順，李煒，楊冬平，趙生校，牛更奇，周永，陳文文，悅戰剛，盧洪超，
申請(專利權)人：中國海洋大學，中國水電顧問集團華東勘測設計研究院，中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司技術檢測中心，
類型：發明
國別省市：
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