ผลตอบสนองแบบไม่เป็นเชิงเส้นของท่อลำเลียงของไหลใต้ทะเลเนื่องจากคลื่นทะเลและการไหลภายในท่อ

บทคัดย่อ

ท่อลำเลียงของไหลใต้ทะเลเป็นท่อยืดหยุ่นที่ดัดตัวได้ซึ่งใช้ในการผลิตปิโตรเลียมนอกชายฝั่ง โดยใช้ประโยชน์ในการผลิตปิโตรเลียม และการลำเลียงของไหล ซึ่งท่อลำเลียงอาจอยู่ในสภาวะที่มีการเคลื่อนที่มากและมีผลตอบสนองทางพลศาสตร์แบบไม่เป็นเชิงเส้นภายใต้แรงกระทำจากสภาวะแวดล้อม จากการทบทวนวรรณกรรมงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับท่อลำเลียงของไหลแบบไม่คงมีอยู่จำกัด บทความนี้นำเสนอผลตอบสนองแบบไม่เป็นเชิงเส้นของท่อลำเลียงของไหลใต้ทะเลในสภาวะที่เกิดการเคลื่อนที่มาก โดยสมการการเคลื่อนที่พัฒนาขึ้นโดยใช้หลักการของงานและพลังงาน จากนั้นพัฒนาแบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์ที่ไม่เป็นเชิงเส้นเพื่อหาคำตอบเชิงตัวเลข โดยในการศึกษานี้ผลตอบสนองแบบไม่เป็นเชิงเส้นของท่อลำเลียงของไหลใต้ทะเลคำนวณจากวิธีการอินทิเกรตตามเวลาด้วยวิธีการของ Newmark ซึ่งงานวิจัยนี้ได้นำเสนอผลกระทบของแอมพลิจูดของคลื่น ความถี่เชิงมุมของคลื่น ความเร็วของกระแสน้ำ และการไหลภายในท่อที่มีต่อผลตอบสนองแบบไม่เชิงเส้นของท่อลำเลียงของไหลใต้ทะเล ซึ่งพบว่าความถี่เชิงมุมของคลื่นมีผลต่อผลตอบสนองของท่อลำเลียงค่อนข้างมากทั้งในการเคลื่อนที่ในแนวตั้งฉากและแนวสัมผัส อย่างไรก็ดี ผลของแอมพลิจูดคลื่นและความถี่เชิงมุมของการไหลภายในไม่ค่อยส่งผลต่อผลตอบสนองของท่อลำเลียงมากนัก