【摘要】：輸液管道系統(tǒng)作為一種常見結(jié)構(gòu),廣泛的存在于我們生活中的各個(gè)領(lǐng)域,在航空航天、海洋工程、石油化工、生物工程、核電工程、城市供水等大小領(lǐng)域都有著廣泛的運(yùn)用、占據(jù)著重要的地位。管道流固耦合的理論研究對(duì)工程實(shí)際中的經(jīng)濟(jì)效益和安全問題有著重要的作用,具有廣泛的工程應(yīng)用背景。本文運(yùn)用傳遞矩陣法研究分析了輸液管道系統(tǒng)的穩(wěn)定性,并探討了流體速度、支承條件等因素對(duì)結(jié)果的影響。對(duì)微型輸液管,考慮微流體和微結(jié)構(gòu)的尺度效應(yīng),修正微尺度管道的運(yùn)動(dòng)方程,探討了這些因素對(duì)微型輸液管彎曲振動(dòng)的影響。本文對(duì)輸液管穩(wěn)定性問題的研究,主要進(jìn)行了以下幾部分的工作:(1)對(duì)幾種經(jīng)典邊界條件的輸液直管運(yùn)用精細(xì)積分—傳遞矩陣進(jìn)行穩(wěn)定性分析,計(jì)算其失穩(wěn)臨界流速,并通過與以往文獻(xiàn)計(jì)算結(jié)果相比較,表明文中方法的有效性。(2)對(duì)有中間支承的輸液直管的穩(wěn)定性進(jìn)行分析計(jì)算,并探討彈簧剛度、彈簧所在位置、鉸支所在位置變化對(duì)輸液管失穩(wěn)臨界流速的影響。該研究為提高系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性提供了理論依據(jù),防止工程中因流致振動(dòng)引起的結(jié)構(gòu)破壞。(3)應(yīng)用動(dòng)力剛度—傳遞矩陣法分析微型輸液管的穩(wěn)定性問題,考慮微流量和微結(jié)構(gòu)的尺度效應(yīng),對(duì)微尺度管道的運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行改進(jìn),并在此基礎(chǔ)上分析三種有代表性截面形狀的輸液管,并采用動(dòng)力剛度—傳遞矩陣法來分析微型輸液管道的振動(dòng)特性,研究了微結(jié)構(gòu)和微流體對(duì)結(jié)果的影響,使得對(duì)微型輸液管的振動(dòng)特性的研究更加深入、更加全面。
[Abstract]:As a common structure, pipeline system is widely used in many fields, such as aerospace, marine engineering, petrochemical engineering, biological engineering, nuclear power engineering, urban water supply and so on. Occupy an important position. The theoretical study of fluid-solid coupling in pipelines plays an important role in economic benefits and safety problems in engineering practice and has a wide engineering application background. In this paper, the transfer matrix method is used to study and analyze the stability of the pipeline system, and the effects of fluid velocity and supporting conditions on the results are discussed. Considering the scale effect of microfluid and microstructure, the equation of motion of micro-tube is modified, and the influence of these factors on the bending vibration of micro-transfusion tube is discussed. In this paper, the stability of transfusion tube is studied in the following parts: (1) the critical velocity of instability is calculated by using fine integral-transfer matrix to analyze the stability of the infusion tube with several classical boundary conditions. Compared with the results of previous literatures, the method is effective. (2) the stability of the pipeline with intermediate support is analyzed, and the stiffness of the spring and the position of the spring are discussed. The influence of the location of hinge support on the critical velocity of fluid transfusion tube instability. This study provides a theoretical basis for improving the safety and stability of the system and prevents the structural damage caused by vibration induced by flow in engineering. (3) the dynamic stiffness transfer matrix method is applied to analyze the stability of the micro transfusion tube. Considering the scale effect of microflow and microstructure, the equation of motion of micro-scale pipeline is improved, and on this basis, three kinds of transfusions with representative cross-section shape are analyzed. The dynamic stiffness transfer matrix method is used to analyze the vibration characteristics of the micro pipeline, and the influence of the microstructure and the micro fluid on the results is studied, which makes the study of the vibration characteristics of the micro transfusion tube more thorough and more comprehensive.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U173

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本文編號(hào)：2310891