长柔性圆柱涡激振动的新型降阶模型
计算工程、金融与科学
2018-10-03 v1
摘要
本手稿提出了一种用于海洋环境中长柔性圆柱分析的降阶模型开发方法。特别地，重点在于涡激振动（VIV）的建模，目标是开发一种能够捕捉顺流与横流振荡的模型。该降阶模型从将有限元求解器（FEM）与计算流体动力学（CFD）求解器耦合开发的高保真求解器结果中辨识得到。高保真分析在代表长圆柱一小段、但已具柔性的缩小域尺寸上进行。该段采用与全尺寸预期运动匹配的运动强制驱动，其结果用于降阶模型的系统参数辨识。降阶模型通过系统与参数辨识方法得到。最终提出的模型由用于建模横流力的受迫 van der Pol 振子与用于建模顺流力的线性状态空间模型组合而成。该模型应用于全尺寸柔性模型研究，并利用在拖曳水池中对柔性立管进行的实验进行了验证。
引用
@article{arxiv.1802.09241,
title = {A novel reduced order model for vortex induced vibrations of long flexible cylinders},
author = {Giovanni Stabile and Hermann G. Matthies and Claudio Borri},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.09241},
year = {2018}
}