▲《海洋工程与科学》由上海交通大学主办，2020年被SCI收录。

《海洋工程与科学》近期发表的一项研究表明，在低折合速度情形下立管的振动包含有三种成分：低频振动、立管反转过程中的一阶固有频率振动，以及漩涡脱落引起的二阶固有频率振动。

海洋立管作为深海油气生产系统的一部分，是连接水面平台装置和海底设备的重要通道。在洋流中的海洋立管会产生涡激振动，同时风浪的影响也会使立管产生往复运动。因此，准确计算出海洋立管在实际海洋环境中受到的流体载荷及其在流体载荷作用下的动力学响应，对深海油气资源的开采至关重要。

过去，由于缺少基于计算流体力学的研究，故而无法更好地揭示流体与立管之间的相互作用。而该研究利用了基于切片理论的计算流体力学方法，成功模拟了考虑流体与立管之间相互作用的情形下立管顶端在各种复杂激励下的动力学响应。

论文提到，当立管的顶端受激励时，沿立管展向的剪切振荡流动会造成立管在来流方向上更高阶模态的低频振动，这种低频振动会使得立管的来流方向与垂直来流方向位移产生不同的相位差。因此，当立管只受一个方向激励时，在立管展向的不同位置处会产生 “X”型、“II”型和“O”型运动轨迹。当立管受两个方向激励时，研究者观察到了更加复杂的运动轨迹。

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