【摘要】：本文以核電站蒸汽發(fā)生器為主要研究背景,針對輸流管道的流致振動問題,采用了局部分布式非線性彈簧來模擬支撐結(jié)構(gòu)和耦合輸流管系統(tǒng)間的連接。通過分析彈簧剛度、位置和長度等參數(shù)對輸流管動力學(xué)行為的影響,發(fā)現(xiàn)了潛在的振動抑制方法,對工程應(yīng)用有理論指導(dǎo)意義。本文的主要工作和結(jié)論有:1.脈動流作用下輸流管-局部分布式非線性彈簧系統(tǒng)動力學(xué)行為的分析。重點考察流體和彈簧相關(guān)參數(shù)對系統(tǒng)非線性動力學(xué)行為的影響。結(jié)果表明,彈簧模型的振動抑制效果體現(xiàn)在:(1)振幅隨彈簧段長度增大而顯著減小;(2)彈簧段長度增大,管道動力學(xué)狀態(tài)不斷變化,但趨勢是混沌區(qū)間變窄,周期數(shù)減小,最終使得復(fù)雜的混沌運動成為簡單的周期運動,系統(tǒng)變得更加穩(wěn)定。2.脈動流作用下簡支耦合輸流管系統(tǒng)的振動同步行為分析。采用局部分布式非線性彈簧來模型管道間的連接,通過定量和定性的方法來分析振動同步行為,著重討論耦合彈簧段作用位置和長度對振動同步的影響。主要結(jié)論為,兩管耦合時,單純增大耦合彈簧段長度的振動抑制效果并不明顯。但是可以通過適當(dāng)選取彈簧段作用位置和長度,改變系統(tǒng)的動力學(xué)狀態(tài)和振幅差異,使得耦合管道處于周期運動的理想同步狀態(tài),而此時有明顯的振動抑制效果。3.對于本文這樣的受迫振動系統(tǒng),非線性支撐剛度不僅影響了管道的振動振幅,而且改變了系統(tǒng)的動力學(xué)狀態(tài),使運動形態(tài)趨向復(fù)雜,研究時值得考慮。4.耦合剛度對振動同步的影響分析。結(jié)果認(rèn)為,只有當(dāng)耦合彈簧剛度較大時,耦合同步現(xiàn)象才會明顯,而且與非線性剛度相比,系統(tǒng)的同步行為對線性剛度更為敏感。綜上所述,本文利用局部分布式非線性彈簧來模擬輸流管與支撐結(jié)構(gòu)及管道間的耦合作用,通過分析彈簧相關(guān)參數(shù)對其動力學(xué)行為的影響,可以利用振動同步來抑制振動,對工程應(yīng)用有理論指導(dǎo)意義。
【圖文】：

的和意義種輸送流體、氣體和顆粒等介質(zhì)的管道結(jié)構(gòu)，在工海底輸油、藥物輸送、核電站熱交換等，如圖 1-1 所動，不可避免地給管道帶來沖擊。這些沖擊會引起管也就越大。噪聲和磨損等不利因素也隨之產(chǎn)生，嚴(yán)之外，流體、管道和支撐結(jié)構(gòu)等給管道帶來了非線岔和混沌等非線性動力學(xué)特性。而出于節(jié)省減振材料的支撐結(jié)構(gòu)往往只能布置在管道的局部地方，，而局的動力學(xué)行為，但是學(xué)術(shù)界對此類結(jié)構(gòu)的研究成果甚-局部分布式非線性彈簧系統(tǒng)及以其為基礎(chǔ)衍生的耦點考察局部彈簧的作用位置和長度對系統(tǒng)非線性動能提供一種潛在的振動抑制方法給工程應(yīng)用提供理論

中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論非線性項來模擬彈性介質(zhì)的非線性，暫不考慮彈性線性彈簧模型來模擬支撐板與管道的作用力，即 31 2, [ ]ssx xF x t HeavisidePi K w K wL 簧段中點沿管道軸向的坐標(biāo)，sL 為局部彈簧段沿效線性剛度和等效非線性剛度。函數(shù) [ xHeavisidePi達(dá)見下圖 2-2。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TL353.13

【參考文獻(xiàn)】

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1 梁峰;金基鐸;楊曉東;聞邦椿;;彈性地基上輸流管道的靜態(tài)和動態(tài)穩(wěn)定性研究[J];工程力學(xué);2010年11期

2 孟丹;郭海燕;徐思朋;;輸流管道的流體誘發(fā)振動穩(wěn)定性分析[J];振動與沖擊;2010年06期

3 包日東;聞邦椿;;微分求積法分析彈性支承輸流管道的穩(wěn)定性[J];東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2007年07期

4 何雅玲,楊衛(wèi)衛(wèi),趙春鳳,陶文銓;脈動流動強(qiáng)化換熱的數(shù)值研究[J];工程熱物理學(xué)報;2005年03期

5 馬瑞成,趙鳳群,王小俠;微分求積法分析彈性地基上輸流管道的穩(wěn)定性[J];紡織高校基礎(chǔ)科學(xué)學(xué)報;2005年01期

6 馬小強(qiáng),向宇,黃玉盈;輸液管臨界流速分析的精細(xì)積分法[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2003年11期

7 劉俊卿,王克林;彈性支承輸液管道的臨界流速[J];應(yīng)用力學(xué)學(xué)報;2003年01期

8 倪樵,黃玉盈;增量諧波平衡法用于輸液管的非線性振動分析[J];華中理工大學(xué)學(xué)報;2000年10期

9 王忠民,馮振宇,趙鳳群,劉宏昭;彈性地基輸流管道的耦合模態(tài)顫振分析[J];應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué);2000年10期

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1 張紫龍;耦合輸流管系統(tǒng)的非線性動力學(xué)行為研究[D];華中科技大學(xué);2012年

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本文編號：2618650