液体附加质量振动反演算法制造技术

技术编号:8682906 阅读:265 留言:0更新日期:2013-05-09 02:49
本发明专利技术提出一种流体附加质量振动反演算法,该方法不需将流体假定为理想流体,能够真实反映结构物周围流体的自身及流动特性,本发明专利技术利用实际结构的振动模态信息作为流体附加质量计算的输入数据,同时将结构的环境状态分为两种,即空气中及流体中,通过两种状态的振动测试,既可以考虑实际结构与有限元模型之间的模型误差,又可以在此基础上以矩阵的形式获得每一个处于流体中单元的附加质量,所计算的流体附加质量以矩阵的形式存在,便于工程计算、分析。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种利用结构振动加速度数据进行结构物周围流体附加质量计算的新方法,特别是针对海洋平台的流体附加质量算法。
技术介绍
在船舶与海洋工程领域,外部海洋动力环境因素对深海工程结构作用,可以通过流固耦合分析确定深海平台系统的运动响应,并判断平台系统的稳定性,这是进行海洋油气开采所必需的一项关键性的科学问题。在深海环境中,非线性作用将大大加强,平台结构及其附属的柔性结构系统都将呈现出明显的非线性运动响应特征,平台整体会发生大尺度振荡和摇摆,立管、海底管道等会出现剧烈的涡激振动。为保证深海平台系统在一般状况下的稳定作业和极端状况下的安全避险,非线性流固耦合过程的准确模拟和分析具有极其重要的意义。准确的流固耦合计算离不开符合实际情况的水动力参数,以及因结构振动而引起的附加水动力参数,如当流体及结构二者的密度在一个数量级时,附加质量的模拟准确与否将严重影响流固耦合分析结果。虽然API规范中也给出了常规截面的附加质量系数,但经验性因素占据相当大的成分。因为附加质量是一个比较复杂的问题,关于其定义以及求解,一直存在着争议。正如T.Sarpkaya所言:附加质量是流体动力学著名的但难于理解本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液体附加质量振动反演算法,其特征在于包括如下步骤:A、建立结构有限元数值模型,获取该有限元模型的质量矩阵与刚度矩阵,分别标记为???????????????????????????????????????????????、,并存于专用存储器中;B、在结构上布置加速度/速度/位移传感器;C、将结构置于空气中获得未放流体状态下结构的模态参数、,并将其存储入所述专用存储器中,其中j为模态阶次;D、将结构置于流体中获得流体中结构的模态参数、,并将其存储入所述专用存储器中;E、流体附加质量计算:e1、从专用存储器中读取上述步骤A中存储的数据,即、;e2、结构模态参数提取利用模态参数识别方法提取模态频...

【技术特征摘要】
1.一种液体附加质量振动反演算法,其特征在于包括如下步骤: A、建立结构有限元数值模型,获取该有限元模型的质量矩阵与刚度矩阵,分别标记为M、K,并存于专用存储器中; B、在结构上布置加速度/速度/位移传感器; C、将结构置于空气中获得未放流体状态下结构的模态参数$、Φ;,并将其存储入所述专用存储器中,其中j为模态阶次; D、将结构置于流体中获得流体中结构的模态参数,并将其存储入所述专用存储器中; E、流体附加质量计算: el、从专用存储器中读取上述步骤A中存储的数据,即M K ; e2、结构模态参数提取 利用模态参数识别方法提取模态频率f、模态振型 ,其中2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘福顺李炜杨冬平赵生校牛更奇周永陈文文悦战刚卢洪超
申请(专利权)人:中国海洋大学中国水电顾问集团华东勘测设计研究院中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心
类型:发明
国别省市:

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