脈動(dòng)流和支承運(yùn)動(dòng)聯(lián)合激勵(lì)作用下的管道振動(dòng)特性分析.pdf

1、本文以兩端鉸支和兩端固定輸流管道為研究對(duì)象，研究了管道在脈動(dòng)流和支承運(yùn)動(dòng)聯(lián)合作用下的參數(shù)共振問(wèn)題。分析了各種參數(shù)，如流體流速、質(zhì)量比、粘彈性阻尼系數(shù)，管道預(yù)緊力等，對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性以及管道振動(dòng)特性的影響。
　　采用多尺度法直接求解偏微分運(yùn)動(dòng)控制方程，得到了運(yùn)動(dòng)控制方程的零階近似方程和一階近似方程。通過(guò)對(duì)零階近似方程的攝動(dòng)分析，得到了前兩階固有頻率對(duì)流體平均流速的依賴關(guān)系以及質(zhì)量比、預(yù)緊力等參數(shù)對(duì)它們的影響。當(dāng)流體脈動(dòng)流頻率接近某階固有

2、頻率兩倍、支承運(yùn)動(dòng)頻率接近于某階固有頻率一倍時(shí)，輸流管道發(fā)生共振。通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)控制方程的一階近似方程進(jìn)行攝動(dòng)分析，根據(jù)可解性條件，得到了非零解的振幅響應(yīng)方程，繪制出了脈動(dòng)流和支承運(yùn)動(dòng)聯(lián)合作用下的輸流管道共振響應(yīng)曲線，并且分析了零解的穩(wěn)定性。將本文結(jié)果與脈動(dòng)流作用下兩端支承管道參數(shù)共振的結(jié)果相比較，可以很明顯的看出，管道從無(wú)支承激勵(lì)到有支承激勵(lì)后，管道振動(dòng)的振幅響應(yīng)范圍有明顯的擴(kuò)大。
　　利用伽遼金方法導(dǎo)出了運(yùn)動(dòng)控制方程的四階離散化近