移動彈簧阻尼質(zhì)量系統(tǒng)下粘彈性地基上輸流管道的振動特性.pdf

1、輸流管道作為綜合運(yùn)輸體系的重要組成方式，對社會發(fā)展起著重要的作用。隨著管道在各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，管道因振動產(chǎn)生的破損爆裂現(xiàn)象日益增多，造成了嚴(yán)重人員傷亡和重大財產(chǎn)損失。因此，如何提高管道的安全性能，成為管道運(yùn)輸業(yè)非常重要而迫切的任務(wù)。輸流管道流固耦合振動的研究具有重要的理論意義和工程價值，己成為一個熱門研究課題。
　　本文在輸流管道流固耦合振動問題研究的基礎(chǔ)上，建立了移動彈簧阻尼質(zhì)量系統(tǒng)作用下粘彈性地基上輸流管道的力學(xué)模型，并以輸

2、流管道橫向位移、流體速度、移動荷載速度和地基參數(shù)為變量，主要研究粘彈性地基上移動彈簧阻尼質(zhì)量系統(tǒng)作用下的輸流管道的振動特性。具體研究工作有：
　　(1)從輸流管道的流體單元和管道單元出發(fā)，通過對單元橫向和軸向的動力分析，建立粘彈性地基上輸流管道系統(tǒng)的動力平衡方程；對輸流管道上的移動彈簧阻尼質(zhì)量系統(tǒng)進(jìn)行動力分析，獲得彈簧上移動質(zhì)量塊的動力平衡方程；將得到的方程聯(lián)立，建立移動彈簧阻尼質(zhì)量系統(tǒng)下粘彈性地基上輸流管道系統(tǒng)的運(yùn)動微分方程組。

3、
　　(2)通過振型分解法將輸流管道系統(tǒng)的運(yùn)動微分方程進(jìn)行離散化，獲得系統(tǒng)有限自由度的運(yùn)動微分方程，并得到移動彈簧阻尼質(zhì)量系統(tǒng)作用下粘彈性地基上輸流管道系統(tǒng)的質(zhì)量矩陣、阻尼矩陣和剛度矩陣。然后采用逐步積分的Newmark-β法求解輸流管道系統(tǒng)的運(yùn)動微分方程，并通過Matlab編程，對輸流管道系統(tǒng)的動力響應(yīng)進(jìn)行數(shù)值求解。
　　(3)通過將數(shù)值計算結(jié)果對比分析，我們可以知道：移動彈簧阻尼質(zhì)量系統(tǒng)作用下粘彈性地基上輸流管道系統(tǒng)撓度