水下输液管道动力特性研究

该文研究水下横向输液管道的动力特性，假定管道系统承受外界均匀流的作用，同时考虑管内流体流动的影响。建立了水下输液管道侧向振动的微分方程。采用Hermite插值函数和Galerkin法离散得其有限元标准形式。研究管内流动为恒定流时输液管道长度、内部流体流动速度对管道动力特性的影响及管内流动含有谐波挠动的情况下输液管道固有频率的变化。结果表明，在管内恒定流动的情况下。输液的自振频率随管道长度及管内流速的增加而降低，同时管内流动的谐波挠动对管道的自振频率也有影响。     

海洋平台输液管道振动流特性研究

该研究了海洋平台输液管道振动流的行为特性。依据振荡流体力学基本原理，建立了输液管道非定常、不可压缩、粘性振动流的物理模型和数学模型。推导出了关于流场速度、压力系数的微分方程组，得到了不同条件下流动的速度和压力分布。结果表明流体诱发的海洋平台输液管道振动流的行为特性受管道结构形状及流体性质的影响。比较等截面管道的交分解和数值解，说明本所选用的方法用于研究海洋平台输液管道振动流是有效的。     

输液管道结构横向振动问题的粘性效应

针对在输液管道结构中粘性项对横向振动问题的影响是否可以忽略的问题,采用微元法建立数学模型,得出简支梁情况下侣的频率解,最后算例结果表明流体粘性对管道的振动频率的影响是可以忽略不计的.     

回注系统耦合振动机理

针对某气田污水回注泵、管系统出现的局部管道泄漏问题,对整个回注系统进行了现场振动测量,并分别使用一维计算流体动力学程序(CFD)和三维有限元程序(FEM)对管道结构与流体流动间产生的流、固两个物理场之间的相互作用进行独立求解。将CFD计算获得的管道系统各部位流体脉动力作为载荷施加于FEM计算模型中,分析流体激励作用下的结构响应特性。结果表明：管道振动频率与柱塞泵的作动频率相近,多处管道的固有频率相同或为该频率的整数倍,验证了振动主要由柱塞泵的低频强脉动载荷和管道局部刚度不足共同导致。此外,通过数值分析确定了管道系统中高应力点的位置,可为工程问题的预测和改造提供有力支撑。     

超声行波微流体驱动的流动特性分析

研究了超声行波驱动圆环模型的流动特性与影响因素.通过模态分析确定了模型的最佳驱动方式;通过谐响应分析和瞬态分析得到圆环形微管道内壁的振动位移分布以及行波运行情况;通过流固耦合分析得到微管道内流体的瞬时流动速度、时间平均速度以及各种参数对流动特性的影响.结果表明,圆环模型能在管道壁面产生较规则的行波从而推动管内流体流动.微管道内瞬时速度为正弦脉动量,时间平均速度为非对称的抛物线结构.该抛物线结构的形状受驱动频率的影响较大而受驱动电压影响较小,形状发生改变的频率范围在2kHz—2.5kHz之间.流体平均速度随粘度的增加而降低,首次发现流体粘度在0.07Pa.s时近壁开始出现反向流.此外,分析还发现耦合面结构对流体平均速度有较大影响.     

节流板孔直径及流量对核级管道流致噪声的影响

建立了核级节流管道的流动-振动-辐射噪声仿真模型，并基于实验和仿真研究了辐射噪声产生的机理及节流孔径和来流流量对振动噪声的影响规律. 节流管道的噪声受节流管道流场中流体尾迹涡的影响:流体在管壁上产生周期性的激振力，且激振力的频率与管道模态所对应的频率相近，从而加剧了振动，导致辐射噪声的产生. 此外，随着节流孔直径的增加，节流管道的振动及辐射噪声逐渐减小；随着来流流量的增加，节流管道振动以及辐射噪声逐渐增大.     

粘性流体与输流管道耦合振动的有限元分析

考虑粘性流体在圆管中层流流动,采用Euler梁模型描述细长管道模型。应用虚功原 理推导输流管道系统的流固耦合振动有限元方程,研究了简支和固支两种边界条件下管道系统固 有频率及流体平均速度、流体粘性和预应力对固有频率的影响,分析了粘性的存在对临界速度的 影响。结果表明,粘性的存在使得前三阶固有频率偏低,流体平均速度越大这一趋势越明显;流体 平均速度越大,前三阶固有频率越小;随着预应力的增大,前三阶固有频率增大;粘性的存在使得 临界速度降低。     

可控环形动力吸振器抑制管道强迫振动的研究

针对压缩机等旋转机械连接的管道系统的强迫振动,在动力吸振器减振原理的基础上,提出采用可控环形动力吸振器进行振动控制。针对某管系设计了具有相同自振频率的多个离散分布式环形动力吸振器,并建立动力吸振器-管道有限元模型进行模拟仿真同时搭建相应实验台进行验证。为了克服加动力吸振器调谐后引起的两个共振峰,设计了可控型环形动力吸振器控制管道强迫振动。模拟仿真与实验的结果表明,通过这种具有相同自振频率的多个离散分布式可控环形动力吸振器不仅能更好地适应大型管道中出现多处大振幅振动的空间条件,而且具有更稳定的吸振效果和更宽的吸振频带;高达20 Hz的带宽可有效抑制管道强迫振动,解决了单个和多重动力吸振器的失谐问题。     

换热器直管自振频率的研究

管壳式换热器会因流体流动引起管束的振动而导致严重的破坏。在设计换热器时,为了解决流体诱导的振动问题,必须预测管子的自振频率。本文提出一种计算换热器管子自振频率的新方法。把换热器管子当作连续梁,中间折流板视为简支,两端视为固定端由管板固定。计算结果与试验数据表明,本文所述方法可用于计算多跨不等跨长管子的自振频率,并且具有精度高、比现有公式应用范围广和便于手算电算等优点。     

基于模态分析的玻璃幕墙结构胶粘结失效检测方法

本文针对玻璃幕墙结构胶粘结失效的问题,研究基于模态分析的幕墙玻璃结构胶粘结失效检测方法。首先建立了玻璃幕墙有限元数值模型,然后通过模态分析,分析了玻璃幕墙边界粘结长度与其振动频率、振动模态之间的关系。结果表明:结构胶粘结长度变化时,结构自振频率变化明显,可以通过自振频率变化有效识别玻璃幕墙结构胶粘结失效。