基于傳遞矩陣法的輸流管道自由振動(dòng)計(jì)算及特性分析.pdf

1、輸流管道系統(tǒng)在船舶與海洋工程、生物工程、核工業(yè)、化工和航空航天等領(lǐng)域有著廣泛運(yùn)用，本文將基于傳遞矩陣法研究并探討輸流管道的流固耦合自由振動(dòng)特性。
　　 本文基于梁模型推導(dǎo)了輸流直管橫向振動(dòng)、軸向振動(dòng)和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的模態(tài)計(jì)算場(chǎng)傳遞矩陣，討論了管系中常見(jiàn)部件和邊界條件的處理方法，包括彈性支撐、集中質(zhì)量、外載荷激勵(lì)和彎曲管道。建立傳遞矩陣時(shí)重點(diǎn)考慮管道與液體的摩擦耦合、泊松耦合和連接耦合。在輸流管管道的自由振動(dòng)計(jì)算及分析部分，主要完成了以

2、下兩部分的工作：
　　 (1)對(duì)多跨彈性支撐輸流直管進(jìn)行模態(tài)分析，并與有限元軟件計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果表明文中所用傳遞矩陣法是可行有效的。在此基礎(chǔ)上討論彈性支撐剛度變化對(duì)輸流直管振動(dòng)特性的影響，以及直管中流體與管道的相互作用機(jī)理；
　　 (2)對(duì)典型的L型彎管進(jìn)行模態(tài)分析，計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)吻合較好，證明了彎管離散模型處理方法的正確性。計(jì)算不同彎角管道的自由振動(dòng)模態(tài)，并分析彎角處結(jié)合部耦合作用對(duì)輸流管道振動(dòng)特性的影響。最后針