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作者：韩家明;陈正寿;
单位：浙江海洋大学船舶与海运学院;
摘要：在复杂的海洋载荷作用下，沿深海细长柔性管常出现多模态振动特征。文中首先采用双向流固耦合技术，实施了剪切流与均匀流作用下弹性管涡激振动的数值仿真。其次，利用位置–频率–能量谱分析方法，探讨了沿管轴向的多模态耦合振动响应。最后，使用一种全新的模态分解技术，对管体特定位置的振动响应信号进行自适应分解，由分解产生的固有模态函数分析振动过程的时频特征，进而获得弹性管振动模态的瞬态演变规律。研究发现：细长弹性管的多模态振动现象较为普遍；随着流速的增加，高阶振动模态不断被激发出，伴随着模态间的能量传递，各显性模态在不同时段竞争激烈，常出现瞬态共存现象。通过时间–频率–能量Hilbert谱分析发现，由局部旋涡脱落与临近管段振动能量传递共同引起的随机振动模态及固有振动模态在较宽的频带范围内发生，且各显性振动模态的能量通常都是时变的。
关键词：涡激振动;;模态分解技术;;多模态振动;;能量传递
基金资助：国家自然科学基金资助项目(41776105);; 浙江省自然科学基金资助项目(LY20E090003)
