海洋深水管桩模型的涡激振动数值模拟研究船舶与海洋工程专业论文.docxVIP

浙江海洋学院 浙江海洋学院 论文原创性声明 本人声明，所呈交的学位论文系在导师指导下本人独立完成 的研究成果。文中依法引用他人的成果，均已做出明确标注或得 到许可。论文内容未包含法律意义上已属于他人的任何形式的研 究成果，也不包含本人己用于其他学位申请的论文或成果。 本人如违反上述声明，愿意承担以下责任和后果： 1．交回学校授予的学位证书； 2．学校可在相关媒体上对作者本人的行为进行通报； 3．本人按照学校规定的方式，对因不当取得学位给学校造 成的名誉损害，进行公开道歉； 4．本人负责因论文成果不实产生的法律纠纷。 论文作者签名：硒、两 日期： 沙，厂年J『≯月伽Et 万方数据 浙江海洋学院 浙江海洋学院 论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产 权归属浙江海洋学院。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅 览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文 或．。了该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为浙江 海洋学院。 学位论文作者签名：R孔品 胳轹鸯 Ll期： Ⅺ／拜I乙月砷日 日期： ≯f S年J乙月岭日 万方数据 《中国博士学位论文全文数据库》和《中国优秀硕士学位论文全文数据库》投稿声明 《中国博士学位论文全文数据库》和 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》投稿声明 研究生处： 本人同意《中国博士学位论文全文数据库》和《中国优秀硕 -L学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论 文委托研究生处向中国学术期刊(光盘版)电子杂志社的《中国 博_上学位论文全文数据库》和《中国优秀硕士学位论文全文数据 库》投稿，希望《中国博士学位论文全文数据库》和《中国优秀 硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国优秀博硕 上学位论文全文数据库》和《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 以及CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。 论文级别：囡领士olgi 学位论文作者签名：阿禹- 指导教 师签名： I—I均j： ⅥD年／≯月≯口日 日期： 珈／歹年汐n-5 LI 作者联系地址(邮编)： 作者联系电话： 万方数据 摘要摘 摘要 摘 要 随着我国海洋战略的实施，海上道路运输的需求迅猛发展，跨海交通设施的 建设要求日益增加，海洋的建设不断涌现。桥梁桩基在架设以及使用的过程中常 常会受到涡激振动的影响，随着水深的增加和所处复杂流场的不断变化，涡激振 动作川越来越强烈，桥梁深水管桩涡激振动的研究有着极其重要的意义。本文研 究的主要内容和成果： (1)本文采用Abaqus软件，在均匀流和流速梯度条件下，利用Co．execution 模块进行流固耦合计算，进行圆柱绕流和钢管桩的涡激振动以及桩土相互作用下 俐管桩的涡激振动的数值模拟和研究。 (2)通过均匀流和梯度流下的圆柱绕流的数值模拟得到：圆柱绕流在层流 流态下旋涡周期性生成和脱落，升力和阻力系数稳定在某一个固定的幅值振荡， 在紊流流态下尾流转为紊流涡街，升力和阻力系数相对稳定：Strouhal数基本符合 以往文献的实验结果，但是在高雷诺数下均出现偏大或者偏小的情况。 (3)通过均匀流和梯度流下的钢管桩涡激振动的数值模拟得到：通过升力 和f5且力系数曲线可以看出，在不同长细比和不同质量比下，相同雷诺数下的升阻 力系数有较明显变化，频谱图变化不大，梯度流下的稳定性更好。通过约化速度 ’了共振效应的关系曲线可以发现，低质量比下，涡激振动发生后，约化速度与两 自由度无量纲振幅的曲线中存在更多的分支，梯度流条件下此曲线与均匀流相比 变化幅值和波动性都较小，Ax分支更少，Ay的变化规律更加统一。梯度流条件 下I：门约化速度与频率比的曲线与均匀流相比锁频所需约化速度更小，通过此曲线 i’r]‘以发现质量比越大，达到锁频的所需要的约化速度可能越大。 (4)梯度流及桩土相互作用下的钢管桩的涡激振动与梯度流下的钢管桩涡 激振动相比，各雷诺数下升力阻力系数更加稳定，约化速度与共振效应更加规律。 们是涡街发放程度减弱，说明土对钢管桩的振动有一定的抑制作用。 关键词：涡激振动：桩土相互作用：梯度流：质量比：约化速度 万方数据 AbstraetAbstract Abstraet Abstract Along with the implementation of ocean strategy of country，a—and thc 1．apid development of the demand of offshore road transport，the transpot‘t facilities ancl the demand of the construction of sea—crossing b