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题名输流直、弯组合管的流体诱发振动分析
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作者
刘伟
万志勇
赵千里
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机构
常州机电职业技术学院机械工程学院
常州智戌新能源电力科技有限公司
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出处
《振动工程学报》
北大核心
2025年第1期39-46,共8页
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基金
江苏省第六期“333高层次人才培养工程”资助项目((2022)3-16-850)
江苏省高等学校基础科学(自然科学)研究面上项目(22KJD130001)
常州市基础研究计划(应用基础研究)项目(CJ20220017)。
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文摘
基于“以直代曲”的思路,提出在输流直管的流固耦合振动微分方程中直接引入稳态组合张力来描述直、弯组合管的横向运动。以固定‐弹性支承式组合管为例,利用基于Laplace变换的新传递矩阵法推导了求解系统固有频率的特征方程,研究了系统的固有频率及临界流速等振动特性,过程中着重考察了稳态组合张力、流动模型修正因子、系统组成等因素对振动特性的影响。提出了“伪模态耦合发散”的概念,发现对于稳态组合张力,不同的取值方式会得到不同的临界流速;系统组成的变化会导致系统的稳定性呈现较大的差异。利用“以曲代直”的思路建立了组合管的振动微分方程,经验证,上述两种思路的计算结果一致。
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关键词
流固耦合振动
输流直、弯组合管
固有频率
稳态组合张力
临界流速
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Keywords
fluid structure interaction vibration
combined straight-curved pipe conveying fluid
natural frequency
steady-state combined tension
critical velocity
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分类号
O327
[理学—一般力学与力学基础]
TH137.7
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名具有弹性支承的周期性输流直管的振动分析
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作者
刘伟
万志勇
赵千里
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机构
常州机电职业技术学院机械工程学院
常州智戌新能源电力科技有限公司
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出处
《噪声与振动控制》
CSCD
北大核心
2024年第5期69-74,共6页
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基金
江苏省第六期“333高层次人才培养工程”资助项目((2022)3-16-850)
江苏省高等学校基础科学(自然科学)研究面上资助项目(22KJD130001)
常州市基础研究计划(应用基础研究)资助项目(CJ20220017)。
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文摘
利用Laplace变换法对修正流动模型的输流直管的流体诱发振动微分方程进行推导,得到位置相关项的解的具体表达式,基于欧拉-伯努利梁理论并经过化简最终导出输流直管的传递矩阵表达式,进一步获得整个管路系统的特征方程。相比于基于波动方法的传递矩阵法,该方法的特征方程仅为2阶,大大节省计算时间。通过与微分变换法对比发现,运用两者计算输流管路固有频率所得结果几乎一致。考虑到制造误差能够导致管路材质不均匀,用周期性来近似描述材质的不均匀性,利用该方法计算具有弹性支承的周期性输流直管的颤振临界流速,发现材质的不均匀段长度越小,结果越接近纯悬臂式输流直管,运用该方法可以优化弹性支承(包括弹性系数和安置位置)和材料特性,可将其推广至复杂结构的输流管路的动态特性研究,其可为设计人员提供精确的计算结果。
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关键词
振动与波
输流直管
传递矩阵法
LAPLACE变换
临界流速
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Keywords
vibration and wave
fluid conveying straight pipe
transfer matrix method
Laplace transform
critical velocity
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分类号
O327
[理学—一般力学与力学基础]
TH113
[机械工程—机械设计及理论]
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