水下采油管道中一般为油、气、水混合的多相流动,气相和液相在流动过程中会逐渐混合,形成各种流型,由此引发管道振动。管道的大幅振动,会造成管道的破坏,从而降低生产效率,严重时可能对环境产生不可预估的污染,因此对于多相流引起管道振动问题的研究是十分必要的。本文从管道中输送单相流出发,通过Hamilton原理中的能量守恒,建立了考虑内压的,一端固支一端简支的输流管道流固耦合振动方程,并进行积分求解,得出了管道的一二阶固有频率及临界流速的表达式,并与DNV规范中的管道频率求解公式进行了对比,结果误差较小。然后,通过Maple软件编程计算得出内流流速、内压与管道固有频率之间的关系。发现随着内流速度的增大,管道振动固有频率逐渐减小。随着管道内压的增大,管道振动固有频率也逐渐减小。其次在单相流管道自由振动方程的基础上,运用两相滑速比概念,推导出一端简支一端固支的多相流管道自由振动方程。并将外流场的作用简化为附加质量施加在管道上,对考虑附加质量及不考虑附加质量的固有频率结果进行对比,发现当考虑附连水质量之后,管道的固有振动频率变小。之后,分别讨论了管道参数及流体参数对于频率的影响。另外还进行了管道的振动模态分析,通过与公式计算结果进行对比,验证了推导公式的合理性。最后利用ANSYS CFX模块进行复杂流型下管道流固耦合振动分析,通过设置不同的入口气液相条件,监测管道关键点的应力及位移变化,得出考虑流型变化情况下管道的振动规律。