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GDQR法用于输流曲管的流致振动研究

动力学与控制学报 2005年第1期3卷 72-77页

作者：王琳倪樵黄玉盈华中科技大学力学系武汉430074

将广义微分求积法(GDQR)用于分析输流曲管的流致振动问题,这是一个新的尝试.基于输流曲管的面内振动微分方程,利用GDQR法使曲管系统在空间域上得以离散化,从而获得了输流曲管的动力学方程组.数值算例中,计算得到了输流曲管在几种典型边... 详细信息

将广义微分求积法(GDQR)用于分析输流曲管的流致振动问题,这是一个新的尝试.基于输流曲管的面内振动微分方程,利用GDQR法使曲管系统在空间域上得以离散化,从而获得了输流曲管的动力学方程组.数值算例中,计算得到了输流曲管在几种典型边界条件下的固有频率以及曲管发生失稳的临界流速等,这些计算结果与前人的解析解结果吻合较好.此外,还给出了两端固定输流曲管典型的动力响应行为.研究表明,GDQR法极易处理输流曲管这一类动力学模型,精度令人满意,进一步的研究可望推广到输流管道的非线性振动分析中.

关键词： QR法流致振动 GD 广义微分求积法振动微分方程动力学方程组动力学模型振动问题数值算例临界流速固有频率边界条件计算结果动力响应振动分析输流管道离散化空间域解析解非线性

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输流直管的实验模态分析

科技通报 1987年第5期 15-16页

作者：蔡亦钢诸葛起盛敬超浙江大学

输流直管的动态特性研究在理论上和工程应用中都十分引人注目,Paidoussis和Chen等对不同支撑条件下的弹性输流直管进行了深入的理论研究,对系统的稳定性及动态特性做了详细的描述。在一般金属管路系统中,流速远低于一阶临界失稳流速,流... 详细信息

输流直管的动态特性研究在理论上和工程应用中都十分引人注目,Paidoussis和Chen等对不同支撑条件下的弹性输流直管进行了深入的理论研究,对系统的稳定性及动态特性做了详细的描述。在一般金属管路系统中,流速远低于一阶临界失稳流速,流体与管道结构之间存在着弱耦合,由于流体流动产生的耗散力效应,系统不再具有经典实振型。理论和

关键词：输流直管输流管道复应变振型

基于Winding number积分方法求解输流管特征方程

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舰船科学技术 2011年第2期33卷 37-40,60页

作者：黄锦涛李威华中科技大学船舶与海洋工程学院湖北武汉430074

Winding number积分方法是一种用于求解复特征值问题的有效方法。在用传递矩阵法分析输流管道的稳定性时,最终需要求解临界流速的特征方程。该特征方程属于复特征值问题,可应用Winding number积分方法来很好的处理。本文以输流直管为例... 详细信息

Winding number积分方法是一种用于求解复特征值问题的有效方法。在用传递矩阵法分析输流管道的稳定性时,最终需要求解临界流速的特征方程。该特征方程属于复特征值问题,可应用Winding number积分方法来很好的处理。本文以输流直管为例,阐述了该方法的基本思想和计算的方法及步骤,并对典型边界条件下的特征方程进行求解,验证了Winding number积分方法在求解复数方程根时的有效性。最后,在此基础上研究了弹性支撑的刚度系数对输流管道稳定性的影响。

关键词： Winding number积分方法复特征值传递矩阵法输流管道

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重力作用下输流管流固耦合振动特性分析

重力作用下输流管流固耦合振动特性分析

2018年全国固体力学学术会议

作者：江天力王琳代胡亮刘智远华中科技大学力学系

输流管道是一种典型的流固耦合系统。本文研究了输流管在重力作用下的流固耦合振动特性。首先基于Hamilton原理给出了重力作用下输流管自由振动的控制方程,然后借助里兹法对管道的主振型进行近似,计算出输流管的前两阶固有频率和主振型... 详细信息

输流管道是一种典型的流固耦合系统。本文研究了输流管在重力作用下的流固耦合振动特性。首先基于Hamilton原理给出了重力作用下输流管自由振动的控制方程,然后借助里兹法对管道的主振型进行近似,计算出输流管的前两阶固有频率和主振型的解析解。因输流管在内流作用下会产生科氏力,故该系统的固有频率及主振型会呈复数形式。本文对实部和虚部成分的成因和影响因素进行了探讨。此外,还分别考虑了质量比、流速和重力参数对输流管固有频率及主振型的影响。研究结果表明,质量比对耦合系统的一阶固有频率没有影响但会影响二阶固有频率;内流速是固有频率和主振型中呈复数形式的主要原因,且复模态虚部成分占比通常会随着内流速增加而增多;重力对输流管的固有频率和主振型也会产生影响,它可使输流管的主振型同时包含梁模态中的第一阶和第两阶成分,且重力参数的变化还可影响这两种模态成分的占比。

关键词：输流管道重力里兹法固有频率主振型流固耦合

来源： cnki会议评论

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船舶输水管系统振动特性试验研究

中国水运（下半月） 2010年第10期10卷 117-119页

作者：聂修军滨州职业学院航海学院山东滨州256603

针对船舶输水管道系统振动问题进行研究,建立了实验模型,研究了管道振动机理,分析了影响管道振动的因素,运用有限元分析技术对管系进行了模态分析,利用传递矩阵法,计算出流体在管道中的共振频率,对实验管道系统进行了压力、振动测量,得... 详细信息

针对船舶输水管道系统振动问题进行研究,建立了实验模型,研究了管道振动机理,分析了影响管道振动的因素,运用有限元分析技术对管系进行了模态分析,利用传递矩阵法,计算出流体在管道中的共振频率,对实验管道系统进行了压力、振动测量,得出其功率谱图,并对管道系统的振动、压力脉动信号进行了检测处理,分析管道振动的原因。应用分析的结果指导船舶管系优化设计,给出设计管系的合理步骤和方案。主要考虑各段管道的长度、弯头角度、不同支承条件、液体压力等因素对管道振动的影响;同时分析各种防振、减振措施。

关键词：输流管道振动模态分析实验分析减振降噪

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弹性地基两端铰支输流管的模态和固有频率

沈阳航空工业学院学报 2008年第1期25卷 42-46页

作者：吴男金基铎沈阳航空工业学院辽宁沈阳110136

根据对单元体受力分析推导出了弹性地基输流管道的振动微分方程,应用分离变量法和数值方法计算了弹性地基输流管道在两端铰支情况下的模态和固有频率。研究了固有频率与管道内输送流体流速之间的关系;重点讨论了弹性地基、质量比、轴向... 详细信息

根据对单元体受力分析推导出了弹性地基输流管道的振动微分方程,应用分离变量法和数值方法计算了弹性地基输流管道在两端铰支情况下的模态和固有频率。研究了固有频率与管道内输送流体流速之间的关系;重点讨论了弹性地基、质量比、轴向力对固有频率与流速之间关系的影响,结果表明这些系数对于输流管道的振动特性有显著的作用。

关键词：弹性地基输流管道模态固有频率分离变量法

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一维可压缩气体瞬态管流交错网格的耦合解法

一维可压缩气体瞬态管流交错网格的耦合解法

北京力学会第十六届学术年会

作者：刘立婷龙连春北京工业大学机电学院

管道作为天然气开发和利用的纽带起着十分重要的作用。本文分析了可压缩气体管道瞬态流动及其物理和数学模型。推导了可压缩气体管道瞬态流动的有限体积法求解的理论和数值计算公式,在推导过程中采用上风差分格式,划分为交错网格,使计... 详细信息

管道作为天然气开发和利用的纽带起着十分重要的作用。本文分析了可压缩气体管道瞬态流动及其物理和数学模型。推导了可压缩气体管道瞬态流动的有限体积法求解的理论和数值计算公式,在推导过程中采用上风差分格式,划分为交错网格,使计算结果更加精确。用VC++6.0编写完整的计算程序,通过简单算例调试程序使程序更加完善。最后,通过计算实例,制作图表观察各参数的变化特点和它们之间的关系,得出压强随管道流动方向逐渐减小,而质量流量逐渐增大,压强和质量流量均随温度的升高而逐渐减小等一些结论。

关键词：输流管道可压缩气体瞬变流动有限体积法交错网格

来源： cnki会议评论

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硬磁软材料输流管的屈曲不稳定分析

硬磁软材料输流管的屈曲不稳定分析

第十九届全国非线性振动暨第十六届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（NVND2023）

作者：马地龙陈伟王琳

输流管道广泛应用于船舶海洋、航空航天、核电、机械等工程领域。最近研究报道显示,硬磁软材料管在软体机器、柔性器械、生物打印等前沿领域也有良好的应用前景。软材料输流管是典型的非线性动力系统,它在内部流体力作用下易丧失稳定性... 详细信息

输流管道广泛应用于船舶海洋、航空航天、核电、机械等工程领域。最近研究报道显示,硬磁软材料管在软体机器、柔性器械、生物打印等前沿领域也有良好的应用前景。软材料输流管是典型的非线性动力系统,它在内部流体力作用下易丧失稳定性并出现较大位移。如何预测硬磁软材料输流管的稳定性以及如何调控其动力学行为显得至关重要。本文基于非线性动力学建模方法,考虑管道内部流体的作用力,建立了磁调控下硬磁软材料输流管道的动力学理论模型,给出了铰支-可滑动铰支边界条件下管道的非线性控制方程,并对这种边界条件下输流管道的屈曲不稳定性进行了求解和分析。研究结果显示,外加磁场对硬磁软材料输流管的稳定性、临界流速和屈曲形状均有较大影响。

关键词：硬磁软材料输流管道稳定性磁调控屈曲

来源： cnki会议评论

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不同边界条件下输流曲管的振动特性

通信电源技术 2015年第4期32卷 53-56页

作者：谢孝文上海理工大学机械工程学院上海200093

提出了细长输流曲管边界条件的一种通用处理方法。通过约束刚度来控制边界条件,利用微分求积法和分块矩阵法处理不同边界条件下轴向可伸长输流管道的控制运动方程,采用双步QR法求解输流管道的固有频率和临界流速。对初始构型有缺陷的输... 详细信息

提出了细长输流曲管边界条件的一种通用处理方法。通过约束刚度来控制边界条件,利用微分求积法和分块矩阵法处理不同边界条件下轴向可伸长输流管道的控制运动方程,采用双步QR法求解输流管道的固有频率和临界流速。对初始构型有缺陷的输流直管和输流曲管振动特性展开研究,并分析输流管道几何参数对稳定性的影响。数值结果表明,输流管道固有频率随着约束刚度值的增加而增大;对于初始构型有缺陷的输流管道,构型缺陷幅值微小的变化会造成输流管道临界流速和固有频率较大的变化。这项研究在工程应用中有十分重要的实际参考价值。

关键词：振动与波输流管道约束刚度临界流速构型缺陷