海洋立管是水下生产系统的重要组成部分,长期直立于大海中,直接与海水接触,在风、浪、流等复杂荷载的共同作用下会产生强烈的涡激振动现象。涡激振动会对开采深海油气的整个水下生产系统造成严重破坏,同时也会使立管产生疲劳从而使其工作寿命降低。因此,研究立管涡激振动现象十分必要且非常重要。本文首先介绍了国内外对内流引起的管道振动、立管涡激振动和内流影响下的涡激振动三个方面的研究现状,并概括了本文的主要研究内容和创新点。然后介绍了涡激振动发生的基本原理和主要参数,并介绍了尾流振子模型的相关知识。接着分析了静水中内流影响下的立管振动情况。利用广义积分变换法在IMSL数学与统计函数库中的DIVPAG函数对模型进行求解,得出立管振动频率随内流流速的增大而减小、振动幅值随内流流速的增大而增大的结论。并分析了脉动内流频率对立管振动的影响,得出当脉动内流频率和立管固有频率相同的时候,立管振动幅值最大的结论。然后利用广义积分变换法将本文中所用立管模型在无内流的情况下进行了初步计算,得出立管振动频率与固有频率以及旋涡脱落频率的关系,以及立管振动幅值随外流流速的增加的变化规律。最后研究了立管在内流影响下的涡激振动非线性动力响应。首先研究了定常内流的情况,得出在内流影响下,立管涡激振动的幅值较无内流的情况有所增加,频率有所减小,但大小与旋涡脱落频率相近的结论。随着内流流速的增加,立管振动频率逐渐减小,振幅逐渐增大。然后研究了锁定在一、二阶模态时,含脉动内流的立管频率对立管涡激振动的影响,得出在脉动频率与立管固有频率相近时,立管振幅最大的结论。