噪声与振动控制

噪声与振动控制 ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (5): 69-74.

• 振动理论与数值解法 • 上一篇    下一篇

具有弹性支承的周期性输流直管的振动分析

刘伟1，万志勇2，赵千里1   

  1. （ 1. 常州机电职业技术学院机械工程学院，江苏常州213164；
    2. 常州智戌新能源电力科技有限公司，江苏常州213164 ）
  • 收稿日期:2023-02-16 修回日期:2023-05-18 出版日期:2024-10-18 发布日期:2024-10-10

Vibration Analysis of Periodic Pipe of Fluid Conveying with Elastic Supports

  • Received:2023-02-16 Revised:2023-05-18 Online:2024-10-18 Published:2024-10-10

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摘要： 利用Laplace 变换法对修正流动模型的输流直管的流体诱发振动微分方程进行推导，得到位置相关项的解的具体表达式，基于欧拉-伯努利梁理论并经过化简最终导出输流直管的传递矩阵表达式，进一步获得整个管路系统的特征方程。相比于基于波动方法的传递矩阵法，该方法的特征方程仅为2 阶，大大节省计算时间。通过与微分变换法对比发现，运用两者计算输流管路固有频率所得结果几乎一致。考虑到制造误差能够导致管路材质不均匀，用周期性来近似描述材质的不均匀性，利用该方法计算具有弹性支承的周期性输流直管的颤振临界流速，发现材质的不均匀段长度越小，结果越接近纯悬臂式输流直管，运用该方法可以优化弹性支承(包括弹性系数和安置位置)和材料特性，可将其推广至复杂结构的输流管路的动态特性研究，其可为设计人员提供精确的计算结果。

关键词: 振动与波, 输流直管, 传递矩阵法, Laplace变换, 临界流速