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优秀毕业论文 精品参考文献资料 基于 CFX 的潜标系缆涡激振动及其减振研究 摘要 上世纪五十年代由美国率先发展起来的潜标系统又称为水下浮标系统，是通 过系缆固定于特定海域和水深进行工作的，它具有多种优点，如今已经作为一种 新型载体，被广泛应用于海洋地质活动观测、海洋水文以及水下探测等方面。 与大型浮体或者浮式海洋结构物不同，海流作用下潜标-系留系统的耦合动 力响应有着其自身的特殊性。系缆受到海流作用时会对潜标体产生较大的影响， 当二者耦合动力响应过大时会导致潜标所载测试设备无法正常工作，从而影响所 获取数据的正确性和可靠性。 涡激振动是导致潜标系统无法正常工作的主要诱因。鉴于耦合模拟方案、计 算效率、计算机配置等诸多困难，对潜标系留系统的涡激振动特性进行三维数值 模拟一直是比较棘手的研究课题。近年来随着计算机硬件和软件性能的不断提升 以及高性能并行计算技术的兴起，国内外越来越多的学者开始了涡激振动特性的 三维数值模拟研究。本文基于CFD数值模拟技术，进行了一系列的系缆及其添加 减振装置后流向与横向涡激振动的二维及三维数值模拟。采用CFX作为流场求解 器对流体流动进行二维及三维CFD数值模拟；采用ANSYS作为固场求解器，使用基 于三维实体单元的有限元方法对潜标系留系统动力响应进行数值模拟；借助 ANSYS Workbench平台，实现流固耦合交界面的无缝数据传递。数值模拟结果分 析对比体现了数值模拟方案的可行性与准确性，通过模拟深化了对潜标系统涡激 振动的认识，以及不同减振装置对涡激振动影响效果。最后用瞬态分析的数值模 拟方法验证了弹性减振件的效果是可靠的。研究结果表明，添加减振措施后潜标 系留系统的涡激振动可以得到有效的抑制。 关键词：潜标；涡激振动（VIV）；流固耦合（FSI）；系缆优化  PAGE 4 Vortex-induced Vbration and Damping Research about the Mooring of Subsurface Buoy with CFX Abstract The submersible buoy system, which was developed in 1950s, is working in fixed ocean areas and depth. As an important observation carrier of marine hydrology, underwater and marine geology monitoring devices, they have many special advantages, such as long observation period, good concealed and stable performance, less vulnerable to the influence meteorological conditions. They can work for fixed point and multiple parameters profile observation and have played an important role in marine understanding and development. The dynamic response of submersible buoy and its mooring is great different from the large floating structure system. The mooring line that excited by the ocean current may result in the submersible buoy system generates coupling dynamic response, which will lead the devices that carried on the system can’t work abnormally. Vortex-induced vibration is the major cause of lead to latent standard system cannot work normally. In view of the coupling simulation scheme, calculation efficiency, computer configuration, and many other difficulties, for the viv characteristics of mooring system of 3D nu