海洋立管作为连通采油平台与海底基床的的主要构件,其重要性不言而喻。当水流以一定的流速流过立管等柱状物时,立管两侧会交替产生泄涡,泄涡使立管受到横向及流向的周期外部流体力,引发立管振动,而这种振动又会反过来影响立管泻涡,这种现象就被称为“涡激振动”。出于实际工程应用背景的考虑,许多研究者已经对无内流立管结构(空管)的“涡激振动”现象展开了广泛而深入的研究。但考虑立管内部通有流体,特别是流速随时间改变的振荡流作用下的立管涡激振动研究仍然很少。本文采用浸入边界法(immersed boundary method),并利用已有的并行计算程序——Cgles IBM,结合隐式结构动力学程序——X-Code,成功模拟了振荡内流和均匀外流共同作用下的细长柔性立管的涡激振动。本文主要研究内容和主要结论如下:1.对空管以及仅考虑恒定内流的低质量比柔性立管进行了两自由度涡激振动的数值模拟研究,发现顺流向振动始终存在拍振现象,当通入恒定内流后,其拍振变得越发强烈。2.对通有纯振荡内流的低质量比柔性立管进行了两自由度涡激振动的数值模拟研究,通过对不同的振荡流工况进行比对分析,发现振荡流会在顺流向激发立管的二阶振型。随着振荡流流速幅值的增大,立管的二阶振型越发明显,且振幅明显加大。与之不同,立管的横流向涡激振动所受影响不大。3.对通有恒定内流并叠加振荡内流的低质量比柔性立管进行了两自由度涡激振动数值模拟研究,通过对不同的工况进行比对分析,发现柔性立管的振动变得非常复杂,规律性不明显。