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输流管道振动特性的实验研究

梁峰  
【摘要】:本文采用实验方法对两端固定以及一端固定、一端铰支输流管道的振动特性进行了深入研究。其内容包括脉动内流作用下的参数共振问题和支承激励作用(定常流)下的强迫振动问题。 首先对于输流管道的参数共振问题进行了简要的理论研究。在对运动微分方程数值求解过程中,根据数值分析得出的参数共振响应特性,给出了第一和第二振型运动相互解耦的控制方程,利用谐波平衡法导出了参数共振响应曲线的近似解析解,并与数值模拟解进行了对比,结果吻合得很好。 在脉动内流作用的实验中,主要研究了两端固定以及一端固定、一端铰支输流管道的一振型参数共振,得出了几种管道的不稳定区域,并将两端固定管道的实验结果与理论结果进行了对比,结果表明:尽管几种管道的基本参数各不相同,但所得的实验结果在定性上却是一致的,而且都与理论结果相吻合;在支承激励作用(定常流)的实验中,主要研究了两种支承形式下的管道在不同流速和不同激励频率作用时的振动特性,得出了管道的不同运动形态以及对应的频率段,并总结出了一些定性规律。将这些规律与数值模拟结果加以对比,二者在定性上吻合得很好。


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