旋轉變截面輸流管道的橫向振動與穩(wěn)定性分析.pdf

1、隨著工程機械結構的發(fā)展，輸流管道系統(tǒng)被應用在復雜的柔性多體系統(tǒng)中，并廣泛被用于現代生活以及航天航空、油氣輸送等領域?，F有的大量研究多是基于等截面的輸流管道，對于變截面輸流管道的研究很少，因此本文對厚度變化的變截面輸流管道的橫向振動和穩(wěn)定性進行研究具有很大意義。具體的研究工作有：
　　(1)本文所采用的力學模型是一個旋轉的中心輪轂與一個固結其上的變截面輸流管道所組成的一個系統(tǒng)，考慮轉動慣量的影響，采用混合坐標系并計入一次近似理論中的

2、變形耦合項；利用Hamilton變分原理以及分部積分推導系統(tǒng)動力學微分方程，對所得方程進行適當的簡化得到旋轉變截面輸流管道的橫向振動微分方程；然后進行無量綱化；最后根據微分求積法對其進行離散化處理，進而整理得出系統(tǒng)的廣義復特征方程。
　　(2)針對所得到的旋轉變截面輸流管道的橫向振動微分方程，如果忽略管道中流體的影響，則該問題就退化為了對旋轉變截面環(huán)形截面梁的研究。首先，對變截面實心梁進行求解計算，將結果與文獻中已有值進行對比來驗

3、證本文的可行性；然后給出了截面錐度、徑長比、細長比、厚度比以及輪轂無量綱角速度等參數對系統(tǒng)振動特性的影響，得出了截面錐度對系統(tǒng)基頻的影響與其對高階頻率的影響不同，厚度比的增大以及徑長比的增大都會使得系統(tǒng)的固有頻率增大，并且徑長比對無旋梁的固有頻率沒有影響的結論。
　　(3)考慮管道中流體的影響，設定流體勻速流動，研究分析了旋轉變截面輸流管道的振動特性。為了驗證本文的準確性，取截面錐度為1退化為等截面輸流管道問題，并將結果與已有值對