我國(guó)原油對(duì)外依存度逐年攀升，已突破70%大關(guān)，國(guó)家能源安全面臨前所未有的威脅。開發(fā)海洋（尤其是南海深水）油氣資源是緩解或逆轉(zhuǎn)能源危機(jī)的關(guān)鍵之舉。黨的十八大以來(lái)，海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略、海洋夢(mèng)的相繼提出均表現(xiàn)出黨和國(guó)家的殷切期望。
　　海洋立管承載著安全、高效輸送油氣流至平臺(tái)或浮式終端的使命，可謂連接海床和海面的油氣主動(dòng)脈。隨著深水油氣開發(fā)力度的加大和開采水深的增加，必將有更多的柔性立管投入使用。在內(nèi)部高壓油氣流和外部海流的夾擊下，立管承受著內(nèi)流流致振動(dòng)與外流渦激振動(dòng)的雙重威脅，存在極大的疲勞失效風(fēng)險(xiǎn)。
　　盡管渦激振動(dòng)一直是工程界尤其是海洋工程流固耦合問題的研究熱點(diǎn)，但大長(zhǎng)徑比柔性立管的多頻高階振動(dòng)、曲線狀立管振動(dòng)形態(tài)的時(shí)空分布與三維尾流旋渦間的耦聯(lián)關(guān)系等仍未翔實(shí)明晰。而內(nèi)流流致振動(dòng)的研究主要針對(duì)直立或水平管內(nèi)單一相流體，曲線狀柔性管內(nèi)氣液多相流誘發(fā)的振動(dòng)響應(yīng)研究甚少。少數(shù)學(xué)者嘗試了內(nèi)外流耦合振動(dòng)研究，但內(nèi)流仍以單相流體為主。筆者創(chuàng)新性地提出了一種同步采集柔性立管內(nèi)部段塞流流動(dòng)特征和立管振動(dòng)位移的非介入測(cè)試手段，通過段塞內(nèi)流與剪切外流耦合作用下的柔性管振動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究，分析了內(nèi)流、外流交叉存在和同時(shí)存在的多工況柔性立管內(nèi)部段塞流動(dòng)特征參數(shù)的時(shí)空分布規(guī)律及柔性立管三維振型、振頻與振動(dòng)位移隨時(shí)間的變化規(guī)律。筆者出版本書意在將過去五年在這方面的研究成果進(jìn)行總結(jié)，為實(shí)驗(yàn)研究多相流與雙重流固耦合振動(dòng)同時(shí)存在的復(fù)雜工程問題提供有效的測(cè)試評(píng)價(jià)方法，并為海洋柔性立管的設(shè)計(jì)與操作參數(shù)的確定以及研制適于抑制內(nèi)外流雙重流致振動(dòng)的裝置或方法奠定技術(shù)基礎(chǔ)。本書內(nèi)容皆來(lái)自筆者所承擔(dān)的國(guó)家自然科學(xué)基金、四川省青年科技基金、西南石油大學(xué)深水管柱安全青年科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)等項(xiàng)目的研究成果，部分來(lái)自筆者的博士論文。