【摘 要】
：
倾斜来流作用下圆管的流弹失稳问题在海洋工程、石油工程、核能源等领域中广泛存在,对其流致振动的研究具有重要的理论意义和工程应用价值。本文基于流体弹性不稳定性失稳的理论,对倾斜流作用下的管道流致振动问题进行了研究和分析。针对全刚性管阵中的一根柔性管,建立了倾斜流作用下圆管的运动微分方程。并使用特征值法对系统发生失稳时的临界流速进行了预测,引用当量线性化方法判断系统发生颤振的范围以及极限环的稳定性。针对
论文部分内容阅读
倾斜来流作用下圆管的流弹失稳问题在海洋工程、石油工程、核能源等领域中广泛存在,对其流致振动的研究具有重要的理论意义和工程应用价值。本文基于流体弹性不稳定性失稳的理论,对倾斜流作用下的管道流致振动问题进行了研究和分析。针对全刚性管阵中的一根柔性管,建立了倾斜流作用下圆管的运动微分方程。并使用特征值法对系统发生失稳时的临界流速进行了预测,引用当量线性化方法判断系统发生颤振的范围以及极限环的稳定性。针对施加了非线性约束的圆管管道,进一步研究其非线性系统的动力学行为,得到了一系列有意义的成果。本文的主要内容如下:（1）从工程背景出发,阐述了流致振动现象的发生机理及破坏现象,总结了流致振动问题的三种研究手段并介绍其发展历史,介绍了不同外流作用下管道流致振动的研究成果,并讨论本文选取倾斜流作为外流条件进行研究的必要性和意义。（2）分别建立了受到立方弹簧和中间间隙非线性约束的圆管系统模型,将倾斜来流分成两个分量,采用准稳态模型确定的流体力表达式,基于本文系统模型构建了系统的运动微分方程,并使用Galerkin法进行离散。（3）研究了系统的稳定性问题。首先使用特征值法对线性系统的稳定性进行分析。发现到达临界流速时,系统会发生颤振失稳。随后改变倾斜来流的倾斜角度,通过结果数据对比,研究了倾斜角对系统稳定性的影响,发现随着倾斜角增大,临界流速也将逐渐增大。（4）研究非线性系统的振动响应。分别考虑了立方弹簧约束下固支圆管、悬臂圆管以及中心间隙型约束下非线性系统的动力学行为。采用四阶龙格-库塔法,进行编程计算,绘制了系统运动的分岔图,并给出系统的相图、时程曲线图及功率谱图。为验证本文模型建立和程序编写的合理性,研究了受到立方弹簧约束的固支圆管,在横向流作用下的动力学响应,并与文献结果进行对比。针对中心间隙型非线性系统,引入当量线性化方法判定非线性系统的极限环颤振现象。研究结果表明:流速较小时,系统保持稳定;达到一定流速时,系统发生分岔。随着流速的增加,依次出现极限环颤振、周期-1有振荡的响应以及拟周期运动等复杂的非线性行为。
其他文献
本文是在国家“十三五”以来能源结构调整的背景下,针对在电网体系中能够起到储能和调节作用的大型抽水蓄能水轮机LPST（LPST——Large Pumped Storage Turbine）市场需求量大幅度陡增、装备制造周期难以满足的问题,通过应用工业工程方法和精益生产方式,压缩产品制造周期,解决交货矛盾,探索精益生产方式在大型离散制造中的应用。论文聚焦于LPST作为大型水电典型的单件小批量和产品订制
随着集成电路和数字信号处理技术的发展,雷达与无线通信技术的射频前端架构变得越来越相似,联合的雷达和无线通信射频硬件平台可通过如今的技术实现。综合考虑频谱效率和成本效益,雷达通信一体化成为未来电子信息系统的发展趋势。雷达通信一体化波形设计是实现雷达通信一体化的核心技术,直接影响着系统发射机与接收机的结构、信号处理方式和系统性能。本文以雷达通信一体化波形设计作为主要研究方向,探讨离散傅里叶变换扩频正交
机载激光雷达（Light Detection And Ranging,LiDAR）技术在获取大面积、高精度三维地表数据方面具有显著优势,目前已成为构建数字高程模型（Digital Elevation Model,DEM）最重要的数据获取手段之一。但通过LiDAR得到的点云数据量庞大而复杂,这一方面影响着后续数据处理的效率,在某些工程应用中数量庞大的点云对提高DEM的高程精度也没有明显的贡献。因此,
文化兴国和国家“一带一路”政策的推进,为文创产业和文创人才培养、文创设计研究提供了广阔的天地。文创被更多的人所关注。这为文创产业的发展,文创产品的开发、设计注入了新的力量。在这样的文创热潮下,作为国家级非物质文化遗产的羌绣,对其关注更多的是对羌绣本体的研究,而对基于文化本体的文创产品的开发关注多有不足。再加上羌绣自身的文化系统与现代的文化差异较大,已不能适应现在快节奏和数字化的生活,逐渐退出历史舞
近年来,随着中国经济飞速发展和一系列支持现代物流业发展的政策措施的出台与落地,物流产业也取得了跨越式发展,并充分发挥了对实体经济、国家重大战略实施和解决就业问题的重要支撑作用。但随着我国经济进入以三期叠加为特征的新常态并由高速发展转向高质量发展,以及我国高铁建设正处于一个快速发展期,建设任务繁重,相应的所需物资供应量大,配套的物流需求也大,并且对供应和物流服务的质量、效率和成本控制的要求更高,同时
近年来,全球气候变化之下,极端暴雨天气的频繁出现以及高速的城市化发展（城市下垫面的硬化,不透水面积的增加）等诸多因素下,凸显出了洪涝风险、水环境污染、水生态破坏等诸多突出问题。城市的排水系统,在设计之初,或许还能满足当时的排水需求,到如今逐渐力所不及了。在高频次高强度暴雨侵袭下各大城市不同程度的遭受内涝灾害,已严重威胁城市的运作和民众的生命财产安全,已经成为社会和政府面临的重大难题之一。城市内涝,
随着经济的快速增长,中国城市化进程也在不断地加快,大量的小城市和农村人口不断地向中心城市集中,导致中心城市的规模在不断地向外扩大。因而,在一些人口集中区和商业聚集区,城市商业综合体越来越多。随着城市商业综合体商业业态的集聚以及商业信息传递的需要,对城市商业综合体立面广告的需求也在增加。一方面这些立面广告为城市商业综合体传递了商业信息,带来了可观的经济效益,另一方面由于这些立面广告没有考虑立面设计上
目的 临床分析产后便秘患者的护理方法及效果。方法 采用回顾性方法，选取本院自2019年5月～2021年5月收治的60例产后便秘患者为研究对象，比较常规护理与综合护理干预的临床效果。结果 研究组患者的排便间隔时间（0.90±0.15）、排便时间（1.87±0.27）、排便困难（2.15±0.99）、便质及便状（1.89±0.15）、便感评分（2.87±0.15）均低于对照组（1.25±0.56、2.
随着世界经济的快速发展,人们的需求越来越全球化、现代化,物流行业成为了缩短人们之间交易距离的首要方式,是我国国民经济的重要组成部分和新的经济增长点,物流行业在经过爆炸式的市场扩张发展阶段后,如何降低物流行业的成本,提高作业时效已经成为现在物流业发展的关键性问题,而在物流作业环节中仓储管理成本占据整个物流管理成本大部分比重,因此如何节省仓储管理成本,提高仓储管理作业效率是本文研究的目的与意义。中铁特
有机发光材料因其在发光二极管以及荧光传感器等领域具有巨大的潜在应用而受到广大研究人员的高度关注。然而,传统的有机荧光材料一般都具有大平面结构,分子间存在强烈的π-π作用,在稀溶液中发射强烈的荧光,而在聚集态或固体相时,荧光发生淬灭。因此,传统荧光材料因其聚集导致光淬灭（ACQ）的本质极大的限制了有机发光材料在实际应用中的发展。与ACQ现象完全相反的是聚集诱导发光（AIE）,其在稀溶液中发光微弱或不