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基于超材料的周期管道系统弯曲波带隙分析及控制
1
作者
李小双
蒋帅
郭振坤
《人工晶体学报》
北大核心
2025年第4期589-597,共9页
管道系统广泛应用于工业领域,为有效控制管道中的振动,本文设计了一种安装单自由度谐振器的周期管道结构,研究了弯曲波的传播特性。采用传递矩阵法结合Bloch定理推导出传输常数和频率之间的色散关系,并通过有限元仿真验证了能带结果。...
管道系统广泛应用于工业领域,为有效控制管道中的振动,本文设计了一种安装单自由度谐振器的周期管道结构,研究了弯曲波的传播特性。采用传递矩阵法结合Bloch定理推导出传输常数和频率之间的色散关系,并通过有限元仿真验证了能带结果。结果表明,在0~250 Hz存在3个禁带和3个通带,其中第一通带频率范围非常窄,而第二和第三通带频率范围较宽。为了分析管道参数对振动传递特性的影响,采用控制变量法分别对单胞长度、管厚和内径尺寸等进行了参数分析。结果表明,单胞长度的增加会缩小带隙宽度,而管厚和内径尺寸的增加则会扩大带隙宽度。最后,为实现对通带宽度的控制,引入单自由度谐振器,对特定通带进行有效控制,并通过有限元分析确定谐振器的最佳安装位置。结果表明,谐振器对通带宽度具有显著的缩减效果。研究结果为管道结构振动控制提供了理论支持,并可应用于低频振动隔离设计中。
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关键词
声学超材料
周期管道
系统
弯曲波
带隙
谐振器
传递矩阵法
振动传递率
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职称材料
弱电场驱动下高分子链在周期管道内输运的模拟研究
2
作者
周艳丽
陈英才
王超
《高等学校化学学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第5期1009-1017,共9页
采用Langevin动力学方法模拟研究了弱电场驱动下高分子链在无限长周期管道中的输运过程.管道由长度相等的α和β两部分周期排列而成,其中高分子链与α管道间存在相互吸引作用,而与β管道间存在纯排斥作用.模拟结果表明,高分子链在输运...
采用Langevin动力学方法模拟研究了弱电场驱动下高分子链在无限长周期管道中的输运过程.管道由长度相等的α和β两部分周期排列而成,其中高分子链与α管道间存在相互吸引作用,而与β管道间存在纯排斥作用.模拟结果表明,高分子链在输运过程中存在明显的受限阶段,其逃离受限的方式与管道宽度有关且满足不同的规律.对于窄管道,高分子链在输运过程中呈直线伸展构型且运动具有"蛇爬行"特征.高分子链逃离受限过程伴随着整条链的运动,从而导致迁移率随高分子链长呈周期变化,而且在迁移率极值位置,高分子链投影长度与管道半周期之间存在简单的整数倍关系.对于宽管道,高分子链在输运过程中出现弯折构型且运动具有"蠕虫运动"特征.当链长比较长时,高分子链可通过链前端部分的伸长逃离受限,从而导致迁移率与高分子链长度无关.模拟结果可能有助于利用周期管道对不同长度的高分子链进行分离及可控输运.
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关键词
高分子
输运
周期管道
Langevin动力学模拟
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职称材料
周期性输流管道的非线性动力学特性研究
被引量:
14
3
作者
周坤
倪樵
+3 位作者
代胡亮
王琳
熊夫睿
姜乃斌
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2020年第10期75-80,共6页
基于绝对节点坐标法,推导出不同材料组成的周期性悬臂输流管道在定常内流作用下的非线性动力学方程,通过数值求解的方式对两种不同形式的周期性输流管道,即,铝-钢及钢-铝周期性悬臂输流管道的稳定性和非线性动力学行为进行了研究。研究...
基于绝对节点坐标法,推导出不同材料组成的周期性悬臂输流管道在定常内流作用下的非线性动力学方程,通过数值求解的方式对两种不同形式的周期性输流管道,即,铝-钢及钢-铝周期性悬臂输流管道的稳定性和非线性动力学行为进行了研究。研究结果表明,单位长度内,当管道周期数大于8时,两种周期性输流管道的临界流速均趋于定值。非线性分析结果显示,铝-钢周期性输流管道的非线性动力学行为随着周期数目的减小变得越来越复杂,从单周期行为演变为多周期、倍周期、概周期和混沌等多种运动的复杂动力学行为,而对于钢-铝周期输流管道而言,管道一直处于单周期运动状态。
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关键词
绝对节点坐标法
周期
性输流
管道
非线性动力学
混沌
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职称材料
测定瓦斯抽放管路流量的涡街气体流量计设计
被引量:
4
4
作者
于洪仕
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2010年第4期72-74,共3页
通过与煤矿管道瓦斯抽放中采用的孔板流量计相比较,涡街流量计是煤矿瓦斯抽放管道流量测量的理想仪表。为了解决在小流量测量和管道周围存在周期振动的场合下涡街流量计显示出的不足,提出了一种新的信号处理法。通过大量试验证明,设计...
通过与煤矿管道瓦斯抽放中采用的孔板流量计相比较,涡街流量计是煤矿瓦斯抽放管道流量测量的理想仪表。为了解决在小流量测量和管道周围存在周期振动的场合下涡街流量计显示出的不足,提出了一种新的信号处理法。通过大量试验证明,设计出了适合在煤矿瓦斯抽放管路中使用的新型涡街流量计。
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关键词
涡街
瓦斯抽放
流量计
管道
周期
振动
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职称材料
题名
基于超材料的周期管道系统弯曲波带隙分析及控制
1
作者
李小双
蒋帅
郭振坤
机构
北京建筑大学机电与车辆工程学院
出处
《人工晶体学报》
北大核心
2025年第4期589-597,共9页
基金
国家自然科学基金(12102031,12472004)。
文摘
管道系统广泛应用于工业领域,为有效控制管道中的振动,本文设计了一种安装单自由度谐振器的周期管道结构,研究了弯曲波的传播特性。采用传递矩阵法结合Bloch定理推导出传输常数和频率之间的色散关系,并通过有限元仿真验证了能带结果。结果表明,在0~250 Hz存在3个禁带和3个通带,其中第一通带频率范围非常窄,而第二和第三通带频率范围较宽。为了分析管道参数对振动传递特性的影响,采用控制变量法分别对单胞长度、管厚和内径尺寸等进行了参数分析。结果表明,单胞长度的增加会缩小带隙宽度,而管厚和内径尺寸的增加则会扩大带隙宽度。最后,为实现对通带宽度的控制,引入单自由度谐振器,对特定通带进行有效控制,并通过有限元分析确定谐振器的最佳安装位置。结果表明,谐振器对通带宽度具有显著的缩减效果。研究结果为管道结构振动控制提供了理论支持,并可应用于低频振动隔离设计中。
关键词
声学超材料
周期管道
系统
弯曲波
带隙
谐振器
传递矩阵法
振动传递率
Keywords
acoustic metamaterial
periodic pipeline system
flexural wave
bandgap
resonator
transfer matrix method
vibration transmission
分类号
O735 [理学—晶体学]
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职称材料
题名
弱电场驱动下高分子链在周期管道内输运的模拟研究
2
作者
周艳丽
陈英才
王超
机构
台州学院物理系
出处
《高等学校化学学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第5期1009-1017,共9页
基金
国家自然科学基金(批准号:11604232)
浙江省自然科学基金(批准号:LQ14A040006
LY16A040004)资助~~
文摘
采用Langevin动力学方法模拟研究了弱电场驱动下高分子链在无限长周期管道中的输运过程.管道由长度相等的α和β两部分周期排列而成,其中高分子链与α管道间存在相互吸引作用,而与β管道间存在纯排斥作用.模拟结果表明,高分子链在输运过程中存在明显的受限阶段,其逃离受限的方式与管道宽度有关且满足不同的规律.对于窄管道,高分子链在输运过程中呈直线伸展构型且运动具有"蛇爬行"特征.高分子链逃离受限过程伴随着整条链的运动,从而导致迁移率随高分子链长呈周期变化,而且在迁移率极值位置,高分子链投影长度与管道半周期之间存在简单的整数倍关系.对于宽管道,高分子链在输运过程中出现弯折构型且运动具有"蠕虫运动"特征.当链长比较长时,高分子链可通过链前端部分的伸长逃离受限,从而导致迁移率与高分子链长度无关.模拟结果可能有助于利用周期管道对不同长度的高分子链进行分离及可控输运.
关键词
高分子
输运
周期管道
Langevin动力学模拟
Keywords
Polymer
Migration
Periodical channel
Langevin dynamics simulation
分类号
O641 [理学—物理化学]
O631.22 [理学—高分子化学]
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职称材料
题名
周期性输流管道的非线性动力学特性研究
被引量:
14
3
作者
周坤
倪樵
代胡亮
王琳
熊夫睿
姜乃斌
机构
华中科技大学力学系
湖北省工程结构分析与安全评估重点实验室
中国核动力设计研究院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2020年第10期75-80,共6页
基金
国家自然科学基金(11672115,11622216,11872060)。
文摘
基于绝对节点坐标法,推导出不同材料组成的周期性悬臂输流管道在定常内流作用下的非线性动力学方程,通过数值求解的方式对两种不同形式的周期性输流管道,即,铝-钢及钢-铝周期性悬臂输流管道的稳定性和非线性动力学行为进行了研究。研究结果表明,单位长度内,当管道周期数大于8时,两种周期性输流管道的临界流速均趋于定值。非线性分析结果显示,铝-钢周期性输流管道的非线性动力学行为随着周期数目的减小变得越来越复杂,从单周期行为演变为多周期、倍周期、概周期和混沌等多种运动的复杂动力学行为,而对于钢-铝周期输流管道而言,管道一直处于单周期运动状态。
关键词
绝对节点坐标法
周期
性输流
管道
非线性动力学
混沌
Keywords
absolute nodal coordinate formulation
periodic pipe conveying fluid
nonlinear dynamics
chaotic response
分类号
O322 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
测定瓦斯抽放管路流量的涡街气体流量计设计
被引量:
4
4
作者
于洪仕
机构
辽宁工程技术大学电子与信息工程学院
出处
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2010年第4期72-74,共3页
文摘
通过与煤矿管道瓦斯抽放中采用的孔板流量计相比较,涡街流量计是煤矿瓦斯抽放管道流量测量的理想仪表。为了解决在小流量测量和管道周围存在周期振动的场合下涡街流量计显示出的不足,提出了一种新的信号处理法。通过大量试验证明,设计出了适合在煤矿瓦斯抽放管路中使用的新型涡街流量计。
关键词
涡街
瓦斯抽放
流量计
管道
周期
振动
Keywords
vortex
gas drainage
flowmeter
periodical vibration of pipeline
分类号
TD679 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于超材料的周期管道系统弯曲波带隙分析及控制
李小双
蒋帅
郭振坤
《人工晶体学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
弱电场驱动下高分子链在周期管道内输运的模拟研究
周艳丽
陈英才
王超
《高等学校化学学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
周期性输流管道的非线性动力学特性研究
周坤
倪樵
代胡亮
王琳
熊夫睿
姜乃斌
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2020
14
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
测定瓦斯抽放管路流量的涡街气体流量计设计
于洪仕
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2010
4
在线阅读
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职称材料
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