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管内压强下Timoshenko输流微管的非线性振动研究
1
作者
税波
李云东
《振动与冲击》
北大核心
2025年第13期79-89,共11页
采用弱形式求积元法对管内压强影响下Timoshenko可伸缩输流微管的非线性振动进行了分析。研究了管内不同压强、管道外径和管道内外径比下的无量纲频率、横向位移、截面转角位移和轴向位移。证明了轴向位移对微管的非线性振动影响较大,...
采用弱形式求积元法对管内压强影响下Timoshenko可伸缩输流微管的非线性振动进行了分析。研究了管内不同压强、管道外径和管道内外径比下的无量纲频率、横向位移、截面转角位移和轴向位移。证明了轴向位移对微管的非线性振动影响较大,不应该被忽略。研究发现输流微管所受管内压强的影响比输流管所受管内压强的影响更大。将所得的部分数值结果同已有文献进行了比较,验证了弱形式求积元法在Timoshenko输流微管上非线性动力学分析的可行性。
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关键词
非线性振动
timoshenko输流微管
弱形式求积元法
可伸缩管
压强
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职称材料
二次流对微弯河段水沙输移影响的数值模拟研究
被引量:
7
2
作者
邓春艳
夏军强
+1 位作者
宗全利
许全喜
《泥沙研究》
CSCD
北大核心
2013年第5期27-34,共8页
二次流运动是影响弯道内流速、含沙量分布及河床冲淤变形的重要因素。以往二维数学模型很少考虑二次流运动对水沙输移的影响。本文采用Delft3D模型的二维计算模块,通过在水沙输移方程中添加附加应力项来考虑二次流运动的影响,计算了不...
二次流运动是影响弯道内流速、含沙量分布及河床冲淤变形的重要因素。以往二维数学模型很少考虑二次流运动对水沙输移的影响。本文采用Delft3D模型的二维计算模块,通过在水沙输移方程中添加附加应力项来考虑二次流运动的影响,计算了不同流量级时荆江沙市微弯河段的水沙要素分布,并用实测流速和含沙量资料验证了模型的可靠性。在此基础上,详细分析了二次流运动对流速、含沙量分布的影响,以及上游来流量大小与二次流对水沙输移影响程度的关系。最后对水流运动方程中的二次流附加应力项、水面比降项及阻力项的大小进行了量级分析。这些计算结果表明:二次流对水沙输移的影响程度随着来流量的增加而增大,但在微弯河段其影响程度很小。
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关键词
二次
流
水沙
输
移
微
弯河段
上荆江
Delft3D模型
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职称材料
微尺度输流管道考虑热效应的流固耦合振动分析
被引量:
5
3
作者
梁峰
包日东
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2015年第5期141-144,共4页
研究热环境中输送微流体的微尺度管道流固耦合振动问题。根据线性热弹性理论建立系统振动控制方程,并利用复模态法对其进行求解,得到了系统的固有频率和屈曲失稳临界流速,讨论了温度变化、微尺度效应及管道壁厚对系统振动特性的影响。...
研究热环境中输送微流体的微尺度管道流固耦合振动问题。根据线性热弹性理论建立系统振动控制方程,并利用复模态法对其进行求解,得到了系统的固有频率和屈曲失稳临界流速,讨论了温度变化、微尺度效应及管道壁厚对系统振动特性的影响。研究结果表明:提高环境温度会降低系统的固有频率和临界流速;管道和流体的微尺度效应分别会使临界流速升高和降低,但微流体的这种影响会随着温度的升高而逐渐减弱并最终消失;管壁较薄(外径接近微尺度特征尺寸)时,壁厚的变化对固有频率的影响很大,而管壁较厚时,温度变化对固有频率的影响更为明显。
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关键词
微
尺度
输
流
管道
流
固耦合
热效应
温度
尺度效应
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职称材料
功能梯度悬臂输流微管的自由振动分析
被引量:
1
4
作者
马涛
穆安乐
《西安理工大学学报》
CAS
北大核心
2021年第2期202-208,共7页
为了研究功能梯度悬臂输流微管的振动特性,以修正偶应力理论为基础,采用Euler-Bernoulli梁模型,应用Hamilton原理建立功能梯度悬臂输流微管横向振动方程和边界条件。通过Galerkin法对高阶偏微分方程进行降阶,将其离散化为常微分方程,运...
为了研究功能梯度悬臂输流微管的振动特性,以修正偶应力理论为基础,采用Euler-Bernoulli梁模型,应用Hamilton原理建立功能梯度悬臂输流微管横向振动方程和边界条件。通过Galerkin法对高阶偏微分方程进行降阶,将其离散化为常微分方程,运用Matlab软件进行数值求解。结果表明:随着功能梯度材料幂律指数的增大,输流微管颤振失稳的临界速度降低,系统稳定区域减小;无量纲尺度参数越小,颤振失稳临界速度越大,系统稳定区域越大;随着质量比的增大,颤振失稳临界速度增大,系统稳定区域增大。
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关键词
功能梯度材料
修正偶应力理论
输
流
微管
颤振失稳
尺度效应
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职称材料
纵向磁场激励下简支输流微梁的动力学行为研究
5
作者
江鹏飞
闫妍
王文全
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2019年第5期498-507,共10页
受磁场驱动的微机电系统在工作中存在着力、磁、流-固耦合等非线性特征,其力学行为非常复杂,并将影响系统运行的安全性与可靠性.该文采用非局部Euler梁模型研究磁场激励下简支输流微梁(一种微机电系统)的动力学行为,通过动力系统分支理...
受磁场驱动的微机电系统在工作中存在着力、磁、流-固耦合等非线性特征,其力学行为非常复杂,并将影响系统运行的安全性与可靠性.该文采用非局部Euler梁模型研究磁场激励下简支输流微梁(一种微机电系统)的动力学行为,通过动力系统分支理论和谐波平衡法来考察系统的稳定性和幅频特性曲线.结果表明,可以采用改变磁场强度、流速和阻尼的三重方式调节微机电系统的频率.研究中还发现,小尺度效应和磁场强度可以影响临界流速,阻尼的存在可以改变临界流速的个数和系统的分岔类型.
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关键词
输
流
微
梁
纵向磁场
流
固耦合
稳定性
振动频率
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职称材料
基于修正偶应力理论和微分变换法的输流微管自由振动
被引量:
3
6
作者
朱成秀
随岁寒
李成
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期443-449,共7页
考虑黏性流体在微管道内作层流运动,给出了黏性流体在微圆管中的速度分布方程。利用修正偶应力理论和Euler梁模型建立细长微管模型,根据虚功原理推导输流微管流-固耦合振动方程,应用微分变换法计算微管道系统的固有频率。通过与有限差...
考虑黏性流体在微管道内作层流运动,给出了黏性流体在微圆管中的速度分布方程。利用修正偶应力理论和Euler梁模型建立细长微管模型,根据虚功原理推导输流微管流-固耦合振动方程,应用微分变换法计算微管道系统的固有频率。通过与有限差分法求解结果对比,证明微分变换法具有较高的精度。随后,研究了流体黏性、微管材料内禀特征尺寸和预应力对固有频率的影响。最后,分析了流体临界流速与预应力的关系。数值结果表明:在流体平均速度相同的条件下,考虑流体黏性时微管各阶固有频率偏低,并且平均速度越大,这一趋势越明显。
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关键词
黏性
流
体
输
流
微管
微
分变换法
固有频率
临界
流
速
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职称材料
一种快速廉价纸基微流器件制作方法
7
作者
章安良
董良威
《传感器与微系统》
CSCD
2020年第7期25-27,30,共4页
提出了一种纸基微流器件的制作方法。焊锡丝构建微通道图案,并放入存有聚二甲基硅氧烷(PDMS)器皿中,固化后移除焊锡丝,棉线填入相应区域,制作内嵌棉线的PDMS图案母版。棉线吸收未固化的PDMS,轻压PDMS母版,棉线中未固化PDMS转移到其下的...
提出了一种纸基微流器件的制作方法。焊锡丝构建微通道图案,并放入存有聚二甲基硅氧烷(PDMS)器皿中,固化后移除焊锡丝,棉线填入相应区域,制作内嵌棉线的PDMS图案母版。棉线吸收未固化的PDMS,轻压PDMS母版,棉线中未固化PDMS转移到其下的纸基片上,形成疏水性通道壁。在直径0.8mm焊锡丝构建的图案下,纸基器件分辨率为1.07mm。应用所制作的纸基微流器件进行了红墨水溶液输运及淀粉显色反应。该工作对纸基微流分析器件研究具有一定的参考价值。
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关键词
纸基
微
流
器件
微
通道
分辨率
输
运
显色反应
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职称材料
题名
管内压强下Timoshenko输流微管的非线性振动研究
1
作者
税波
李云东
机构
四川轻化工大学数学与统计学院
四川轻化工大学川南应用数学研究中心
出处
《振动与冲击》
北大核心
2025年第13期79-89,共11页
基金
国家自然科学基金(11872043)
四川轻化工大学科研创新团队计划资助(SUSE652B002)。
文摘
采用弱形式求积元法对管内压强影响下Timoshenko可伸缩输流微管的非线性振动进行了分析。研究了管内不同压强、管道外径和管道内外径比下的无量纲频率、横向位移、截面转角位移和轴向位移。证明了轴向位移对微管的非线性振动影响较大,不应该被忽略。研究发现输流微管所受管内压强的影响比输流管所受管内压强的影响更大。将所得的部分数值结果同已有文献进行了比较,验证了弱形式求积元法在Timoshenko输流微管上非线性动力学分析的可行性。
关键词
非线性振动
timoshenko输流微管
弱形式求积元法
可伸缩管
压强
Keywords
nonlinear vibration
timoshenko
microtube conveying fluid
weak form quadrature element method
stretchable pipe
pressure
分类号
TH212 [机械工程—机械制造及自动化]
TH213.3 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
二次流对微弯河段水沙输移影响的数值模拟研究
被引量:
7
2
作者
邓春艳
夏军强
宗全利
许全喜
机构
武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室
长江水利委员会水文局
出处
《泥沙研究》
CSCD
北大核心
2013年第5期27-34,共8页
基金
国家自然科学基金项目(51079103)
国家重点基础研究发展规划(973)资助项目(2012CB417001)
文摘
二次流运动是影响弯道内流速、含沙量分布及河床冲淤变形的重要因素。以往二维数学模型很少考虑二次流运动对水沙输移的影响。本文采用Delft3D模型的二维计算模块,通过在水沙输移方程中添加附加应力项来考虑二次流运动的影响,计算了不同流量级时荆江沙市微弯河段的水沙要素分布,并用实测流速和含沙量资料验证了模型的可靠性。在此基础上,详细分析了二次流运动对流速、含沙量分布的影响,以及上游来流量大小与二次流对水沙输移影响程度的关系。最后对水流运动方程中的二次流附加应力项、水面比降项及阻力项的大小进行了量级分析。这些计算结果表明:二次流对水沙输移的影响程度随着来流量的增加而增大,但在微弯河段其影响程度很小。
关键词
二次
流
水沙
输
移
微
弯河段
上荆江
Delft3D模型
Keywords
secondary flow
flow and sediment transport
slightly curved reach
Upper Jingjiang River
Delft3 D model
分类号
O242.1 [理学—计算数学]
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职称材料
题名
微尺度输流管道考虑热效应的流固耦合振动分析
被引量:
5
3
作者
梁峰
包日东
机构
沈阳化工大学能源与动力工程学院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2015年第5期141-144,共4页
基金
国家自然科学基金(51275315)
辽宁省教育厅科研项目(L2013160)
文摘
研究热环境中输送微流体的微尺度管道流固耦合振动问题。根据线性热弹性理论建立系统振动控制方程,并利用复模态法对其进行求解,得到了系统的固有频率和屈曲失稳临界流速,讨论了温度变化、微尺度效应及管道壁厚对系统振动特性的影响。研究结果表明:提高环境温度会降低系统的固有频率和临界流速;管道和流体的微尺度效应分别会使临界流速升高和降低,但微流体的这种影响会随着温度的升高而逐渐减弱并最终消失;管壁较薄(外径接近微尺度特征尺寸)时,壁厚的变化对固有频率的影响很大,而管壁较厚时,温度变化对固有频率的影响更为明显。
关键词
微
尺度
输
流
管道
流
固耦合
热效应
温度
尺度效应
Keywords
microtube conveying fluid
fluid-structure interaction
thermal effect
temperature
size effect
分类号
O326 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
功能梯度悬臂输流微管的自由振动分析
被引量:
1
4
作者
马涛
穆安乐
机构
西安理工大学机械与精密仪器工程学院
河南工程学院机械工程学院
出处
《西安理工大学学报》
CAS
北大核心
2021年第2期202-208,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51075326)。
文摘
为了研究功能梯度悬臂输流微管的振动特性,以修正偶应力理论为基础,采用Euler-Bernoulli梁模型,应用Hamilton原理建立功能梯度悬臂输流微管横向振动方程和边界条件。通过Galerkin法对高阶偏微分方程进行降阶,将其离散化为常微分方程,运用Matlab软件进行数值求解。结果表明:随着功能梯度材料幂律指数的增大,输流微管颤振失稳的临界速度降低,系统稳定区域减小;无量纲尺度参数越小,颤振失稳临界速度越大,系统稳定区域越大;随着质量比的增大,颤振失稳临界速度增大,系统稳定区域增大。
关键词
功能梯度材料
修正偶应力理论
输
流
微管
颤振失稳
尺度效应
Keywords
functionally graded materials
modified couple stress theory
conveying micro-tubes
flutter instability
scale effect
分类号
O327 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
纵向磁场激励下简支输流微梁的动力学行为研究
5
作者
江鹏飞
闫妍
王文全
机构
昆明理工大学工程力学系
东南大学土木工程学院
出处
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2019年第5期498-507,共10页
基金
国家自然科学基金(面上项目)(11662006)~~
文摘
受磁场驱动的微机电系统在工作中存在着力、磁、流-固耦合等非线性特征,其力学行为非常复杂,并将影响系统运行的安全性与可靠性.该文采用非局部Euler梁模型研究磁场激励下简支输流微梁(一种微机电系统)的动力学行为,通过动力系统分支理论和谐波平衡法来考察系统的稳定性和幅频特性曲线.结果表明,可以采用改变磁场强度、流速和阻尼的三重方式调节微机电系统的频率.研究中还发现,小尺度效应和磁场强度可以影响临界流速,阻尼的存在可以改变临界流速的个数和系统的分岔类型.
关键词
输
流
微
梁
纵向磁场
流
固耦合
稳定性
振动频率
Keywords
micro beam conveying fluid
longitudinal magnetic field
fluid-structure interaction
stability
vibration frequency
分类号
O34 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
基于修正偶应力理论和微分变换法的输流微管自由振动
被引量:
3
6
作者
朱成秀
随岁寒
李成
机构
苏州大学轨道交通学院
常州工学院汽车工程学院
桂林电子科技大学广西密码学与信息安全重点实验室
出处
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期443-449,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.11972240)
广西密码学与信息安全重点实验室研究课题(No.GCIS201905)。
文摘
考虑黏性流体在微管道内作层流运动,给出了黏性流体在微圆管中的速度分布方程。利用修正偶应力理论和Euler梁模型建立细长微管模型,根据虚功原理推导输流微管流-固耦合振动方程,应用微分变换法计算微管道系统的固有频率。通过与有限差分法求解结果对比,证明微分变换法具有较高的精度。随后,研究了流体黏性、微管材料内禀特征尺寸和预应力对固有频率的影响。最后,分析了流体临界流速与预应力的关系。数值结果表明:在流体平均速度相同的条件下,考虑流体黏性时微管各阶固有频率偏低,并且平均速度越大,这一趋势越明显。
关键词
黏性
流
体
输
流
微管
微
分变换法
固有频率
临界
流
速
Keywords
viscous fluid
flow-conveying microtubule
differential transformation method
natural frequency
critical speed
分类号
O326 [理学—一般力学与力学基础]
O351 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
一种快速廉价纸基微流器件制作方法
7
作者
章安良
董良威
机构
武夷学院微电子系
常州工学院电子工程系
出处
《传感器与微系统》
CSCD
2020年第7期25-27,30,共4页
基金
江苏省高校自然科学研究资助项目(17KJB510004)
武夷学院高级人才科研基金资助项目(YJ201809)。
文摘
提出了一种纸基微流器件的制作方法。焊锡丝构建微通道图案,并放入存有聚二甲基硅氧烷(PDMS)器皿中,固化后移除焊锡丝,棉线填入相应区域,制作内嵌棉线的PDMS图案母版。棉线吸收未固化的PDMS,轻压PDMS母版,棉线中未固化PDMS转移到其下的纸基片上,形成疏水性通道壁。在直径0.8mm焊锡丝构建的图案下,纸基器件分辨率为1.07mm。应用所制作的纸基微流器件进行了红墨水溶液输运及淀粉显色反应。该工作对纸基微流分析器件研究具有一定的参考价值。
关键词
纸基
微
流
器件
微
通道
分辨率
输
运
显色反应
Keywords
paper-based microfluidic device
microchannel
resolution
transportation
color development reaction
分类号
TN722 [电子电信—电路与系统]
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
管内压强下Timoshenko输流微管的非线性振动研究
税波
李云东
《振动与冲击》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
二次流对微弯河段水沙输移影响的数值模拟研究
邓春艳
夏军强
宗全利
许全喜
《泥沙研究》
CSCD
北大核心
2013
7
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职称材料
3
微尺度输流管道考虑热效应的流固耦合振动分析
梁峰
包日东
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2015
5
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职称材料
4
功能梯度悬臂输流微管的自由振动分析
马涛
穆安乐
《西安理工大学学报》
CAS
北大核心
2021
1
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职称材料
5
纵向磁场激励下简支输流微梁的动力学行为研究
江鹏飞
闫妍
王文全
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2019
0
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职称材料
6
基于修正偶应力理论和微分变换法的输流微管自由振动
朱成秀
随岁寒
李成
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
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职称材料
7
一种快速廉价纸基微流器件制作方法
章安良
董良威
《传感器与微系统》
CSCD
2020
0
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职称材料
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