本文主要研究通過調控集中質量對懸臂輸流管穩(wěn)定性和振動模態(tài)特性的影響規(guī)律,為輸流管動力學性能的可控性提供理論指導和實驗依據.首先基于擴展的哈密頓原理,建立了含集中質量懸臂輸流管的非線性動力學理論模型.基于線性動力學特性分析,研究發(fā)現(xiàn)集中質量沿管道軸向位置變化對輸流管發(fā)生顫振失穩(wěn)的臨界流速有重要影響.并通過伽遼金前四階模態(tài)截斷處理線性矩陣方程式,定性地分析了集中質量位置與質量比的變化對于輸流管穩(wěn)定性影響的變化.實驗結果表明,輸流管的顫振失穩(wěn)模態(tài)隨集中質量位置的變化發(fā)生了轉遷.此外,基于動力學理論分析,發(fā)現(xiàn)集中質量比值對失穩(wěn)臨界流速也有重要的影響,且主要取決于集中質量的安裝位置.基于非線性特性,進一步分析了集中質量對輸流管振動幅值的影響.實驗和理論研究發(fā)現(xiàn),集中質量位置從固定端向自由端變化時,輸流管振幅表現(xiàn)出先增大后減小趨勢,且振動模態(tài)也從二階轉遷到三階.本研究有望為輸流管振動驅動應用提供理論支撐與指導意義. 

【文章來源】：力學學報. 2020,52(06)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3360292