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题名旋转输流管拉弯扭耦合振动研究
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作者
张博
孙东生
郑昊楷
史云帆
丁虎
陈立群
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机构
长安大学理学院
上海大学力学与工程科学学院
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出处
《振动与冲击》
北大核心
2025年第4期1-9,60,共10页
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基金
陕西省自然科学基金(2022JQ-019)
国家自然科学基金(11702033,11872159)
+2 种基金
长安大学中央高校基本科研业务费(300102123201)
上海市教委创新项目(2017-01-07-00-09-E00019)
陕西省国家级大学生创新创业训练计划(G202210710094)。
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文摘
冷却叶片是重型燃气轮机的核心构件,服役于严峻工况,常常因振动过量而失效。准确掌握冷却叶片振动机理,对重型燃气轮机叶片进行合理化设计与维护具有实际意义。以NACA0012翼型叶片为例,基于Euler-Bernoulli梁理论将模型简化为含不等大双通道单轴对称性的旋转悬臂输流管,利用假设模态法与Lagrange法建立了轴向-弦向-挥舞-扭转四自由度耦合动力学模型。通过和文献结果对比,确认了该研究建立动力学模型的准确性。研究了流体流速、输流管转速、拉伸-弦向耦合和挥舞-扭转耦合效应等对系统固有频率的影响。研究发现:转速对各自由度刚化效应影响不同,导致复杂的模态顺序交换;拉伸-弦向耦合和挥舞-扭转耦合会引发模态转向现象,导致不同阶振动频率降低或升高;对于长细比较大的Euler-Bernoulli梁来说,单轴对称截面的非对称性影响主要集中在挥舞-扭转耦合;在一定转速范围内,挥舞-扭转耦合效应可能诱发系统发生颤振失稳。
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关键词
旋转输流管
单轴对称
假设模态法
大变形
拉弯扭耦合
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Keywords
rotating pipe conveying fluid
uniaxial symmetry
assumed mode method
large deformation
tension⁃bending⁃torsional coupling
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分类号
O321
[理学—一般力学与力学基础]
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