輸流管道流固耦合振動的頻域分析.pdf

1、近年來，各種工程領(lǐng)域提出了越來越多的兩相耦合問題。管道作為一種最具代表性的輸送系統(tǒng)，其耦合振動問題也越來越受到關(guān)注。 本文闡述了管道有壓流系統(tǒng)流固耦合的機(jī)理，重點(diǎn)推導(dǎo)了輸流管道系統(tǒng)軸向振動的線性微分方程。為了得到線性模型，文中在討論中將系統(tǒng)的軸向運(yùn)動和橫向運(yùn)動分開研究，而且假設(shè)流固耦合作用是通過流體與結(jié)構(gòu)之間的邊界接觸來實(shí)現(xiàn)的。 基于輸流管道系統(tǒng)軸向微分方程，考慮流體與管道之間的摩擦耦合、泊松耦合和接合部耦合作用，對管道

2、軸向4-方程模型進(jìn)行Laplace變換，得到頻域范圍內(nèi)的軸向4-方程模型。在對系統(tǒng)運(yùn)動時域描述的基礎(chǔ)上，進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)動的頻域描述，給出了基本方程和定解條件。 分別用頻域特征線法和傳遞矩陣法對頻域4-方程模型進(jìn)行求解，并在FORTRAN90平臺上編制了相應(yīng)的運(yùn)算程序，在考慮了相應(yīng)的耦合條件影響的情況下，將其結(jié)果與經(jīng)典模型進(jìn)行比較。 在上述分析方法的基礎(chǔ)上對系統(tǒng)進(jìn)行頻域模態(tài)分析，利用邊界條件確定模態(tài)頻率和模態(tài)振型，并以一個簡單