具有中間支承輸流管道穩(wěn)定性和臨界流速分析.pdf

1、分別推導了左端簡支、左端固支及左端由扭轉(zhuǎn)彈簧支承三種邊界條件下具有中間支承梁彎曲振動的頻率方程和振型函數(shù)的解析表達式，并利用頻率方程討論了中間支承位置變化對梁前兩階彎曲振動特征值的影響。以上述三種邊界條件下梁的振型作為管道的假設(shè)振型，應(yīng)用Ritz-Galerkin方法對管道運動微分方程進行離散化處理，分別計算出了頂端簡支、頂端固支及頂端由扭轉(zhuǎn)彈簧支承下具有中間支承輸流管道在各個中間支承位置處的臨界流速。將頂端簡支邊界下計算得到的各個中間

2、支承位置處的臨界流速與準確的臨界流速作了比較，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用一階、二階、三階、四階振型離散化后計算得到的發(fā)散失穩(wěn)臨界流速分別在中間支承位置ζ<,b>∈[0．72，1]、ζ<,b>∈[0．44，1]、ζ<,b>∈[0．31，1]、ζ<,b>∈[0．24，1]內(nèi)與準確的發(fā)散失穩(wěn)臨界流速非常一致，應(yīng)用二階、三階振型離散化后計算得到的顫振失穩(wěn)臨界流速在中間支承位置ζ<,b>∈[0，0．4]內(nèi)與準確的顫振失穩(wěn)臨界流速非常一致。將頂端固支邊界下計算得到的

3、各個中間支承位置處的臨界流速與準確的臨界流速作了比較，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用二階振型離散化后計算得到的發(fā)散失穩(wěn)臨界流速在中間支承位置ζ<,b>∈[0．51，1]內(nèi)與準確的發(fā)散失穩(wěn)臨界流速非常一致，顫振失穩(wěn)臨界流速在中間支承位置ζ<,b>∈[0，0．41]內(nèi)與準確的顫振失穩(wěn)臨界流速基本一致。由于本論文側(cè)重研究管道初次失穩(wěn)時的臨界流速及失穩(wěn)形式，二階振型離散化可基本滿足要求。在二階振型離散化后運動微分方程的基礎(chǔ)上，討論了扭轉(zhuǎn)彈簧剛度、軸向預緊力以及質(zhì)量比