【本站讯】近日，机电工程学院畅元江教授团队在隔水管系统参激振动领域取得重要进展，相关成果以“Parametric Excitation Response Analysis and Experimental Study of Deepwater Managed Pressure Drilling Riser System”为题在《Mechanical Systems and Signal Processing》发表。论文第一作者和通讯作者为畅元江教授，开云电竞投注（华东）为第一署名单位和唯一通讯单位。该项研究获得国家自然科学基金资助。

控压钻井（Managed Pressure Drilling，MPD）技术可以有效解决深水钻井作业中窄泥浆密度窗口问题。然而在复杂海洋环境作用下，MPD隔水管系统顶部张力会随平台升沉运动而产生波动，从而产生参激振动现象，严重威胁MPD隔水管系统的安全性。

为解决上述问题，畅元江教授团队基于欧拉-伯努利梁理论，利用微元法与达朗贝尔原理，考虑MPD隔水管管内压力、钻井液流速作用，建立平台升沉运动下的深水MPD隔水管系统参激振动理论模型，利用Newmark-β积分法求解系统参激动力学控制方程，并研制MPD隔水管系统参激振动缩尺实验装置，完成对模型的实验验证，实验结果与数值计算结果吻合性良好。算例表明：当钻井液流速由2m/s增长至6m/s时，系统参激响应幅值增大约2%；当管内压力由8MPa增长至16MPa时，系统参激响应幅值减小约18%；当张力比由1.4增至1.8时，系统参激响应幅值减小约46%。因此，适当增大管内压力和张力比，可以改善系统整体稳定性，从而保障深水控压钻井作业安全进行。

《Mechanical Systems and Signal Processing》是机械、航空航天与土木工程领域的国际一流TOP期刊，影响因子为8.9，重点报道传感、仪器仪表、信号处理、动态系统建模与控制等领域新技术带来的高质量科学进步，学术关注度与专业度极高。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2026.114204