输流管工作过程中常会引发管道的剧烈振动,而且在海洋中,管道会承受到复杂的海洋载荷,容易发生破坏。开采物的泄漏会造成人员伤亡、经济损失和环境破坏。因此,对海洋输油管在泄漏情况下的振动情况做进一步研究,对控制管道泄漏事故有一定的帮助。本文的研究对象为两端支撑的输流管,主要研究其在发生泄漏情况下的流致振动问题。研究内容如下:1.针对管内输送流体物质的不同,建立了不同的管道泄漏模型,并基于现有的输流管振动模型相结合,建立输流管的竖直简支输流管在泄漏时的非线性动力学模型,并运用能量法完成理论模型的推导。2.运用已有的定性分析方法(包括Argand图、相轨迹图和功率谱图等方法),简单地分析管道泄漏对结构振动的影响,讨论管道稳定性情况。3.运用理论模型,在Matlab平台下采用Galerkin法对模型进行离散,并采用Newton-Raphson法完成数值模拟,计算输流管在泄漏时的振动情况,在考虑不同的泄漏位置与内流速度对输流管的影响,得到输流管在泄漏时振动位移和应力的时间变化情况。4.运用数值计算的结果,讨论在不同的内流速度以及不同的泄漏位置下,对管道的振动进行瞬态分析讨论,发现内流速度过大或者泄漏位置的变化都会加剧管道的振动,在工程上可能会引起结构的进一步破坏,致使事故进一步恶化。