輸氣管道是連接全國輸送資源的大動脈,是我國能源工業(yè)必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施,是國家經(jīng)濟發(fā)展中重要的支撐,因此研究采空區(qū)埋地管道動態(tài)特性具有重要意義。本文以采空區(qū)埋地管線系統(tǒng)中裸露在自然環(huán)境中的輸氣管道為研究對象,研究溫度對其振動特性的影響。主要研究內(nèi)容包括:(1)考慮溫度影響下,建立采空區(qū)裸露輸氣管道振動微分方程;(2)將裸露管道分為三種工況,研究溫度改變量及幾何參數(shù)對管道振動特性的影響。本文首先利用達朗貝爾原理并采用考慮溫度影響的本構(gòu)關(guān)系建立了管道振動微分方程,進而導出了管道內(nèi)力和內(nèi)力矩的表達式,得到了以位移表示的管道振動偏微分方程。其次根據(jù)裸露管道兩端的實際情況,將裸露管道分為三種工況:簡支工況、懸臂工況和固支工況。在每種工況下,根據(jù)其邊界條件,確定相應(yīng)的振型函數(shù),進而求得其質(zhì)量矩陣、剛度矩陣、振動常微分方程組以及頻率方程。最后通過數(shù)值方法計算了各種模型下管道長度、管道壁厚、管道外徑以及溫度改變量對裸露的輸氣管道振動特性的影響。本文通過研究溫度變化量以及幾何參數(shù)對裸露輸氣管道振動特性的影響,得出了如下結(jié)論:(1)在簡支工況下,溫度改變量對管道的第一階和第二階固有頻率影響較小,對第三階和第... 

【文章來源】：太原科技大學山西省

【文章頁數(shù)】：52 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

管道穿越采空區(qū)主斷面示意圖

第 2 章 采空區(qū)埋地管道振動特性理論研究 采空區(qū)埋地管道振動特性理論研究生活中占著舉足輕重的地位，而管道作為運輸它們的要的作用。但在采空區(qū)，無法保證不會出現(xiàn)管道受地實際工況中充滿著各種各樣無法準確知曉的影響因素和解決的問題。本章主要研究，首先，在埋地管道外生影響，利用達朗貝爾原理和含有溫度項的本構(gòu)關(guān)系因為環(huán)境的復雜性，真實情況下固定管道的土彈簧系微分方程時，需將管道模型分別化簡為理想的兩端簡支梁模型進行分析，而真實的情況介于這三種理想況提供技術(shù)參考。建立直徑為 D，壁厚為 t，如圖 2.1 所示。

7圖 2.2 管道受力Fig.2.2 Force acting on pipeline面軸力 M：截面彎矩 Q：剪力 θ：轉(zhuǎn)角可得管道振動微分方程為：ddd xxxxNxQNxQQyA 為管道截面面積。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]采空沉陷區(qū)埋地管道應(yīng)力變形分析及遠程監(jiān)測[D]. 趙瀟.西南石油大學 2015
[2]濕熱環(huán)境下旋轉(zhuǎn)復合材料薄壁梁振動特性研究[D]. 馬艷龍.西南交通大學 2015



本文編號：2910948