具有中間支承輸流管道穩(wěn)定性和臨界流速分析.pdf

1、分別推導(dǎo)了左端簡(jiǎn)支、左端固支及左端由扭轉(zhuǎn)彈簧支承三種邊界條件下具有中間支承梁彎曲振動(dòng)的頻率方程和振型函數(shù)的解析表達(dá)式，并利用頻率方程討論了中間支承位置變化對(duì)梁前兩階彎曲振動(dòng)特征值的影響。以上述三種邊界條件下梁的振型作為管道的假設(shè)振型，應(yīng)用Ritz-Galerkin方法對(duì)管道運(yùn)動(dòng)微分方程進(jìn)行離散化處理，分別計(jì)算出了頂端簡(jiǎn)支、頂端固支及頂端由扭轉(zhuǎn)彈簧支承下具有中間支承輸流管道在各個(gè)中間支承位置處的臨界流速。將頂端簡(jiǎn)支邊界下計(jì)算得到的各個(gè)中間

2、支承位置處的臨界流速與準(zhǔn)確的臨界流速作了比較，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用一階、二階、三階、四階振型離散化后計(jì)算得到的發(fā)散失穩(wěn)臨界流速分別在中間支承位置ζ<,b>∈[0．72，1]、ζ<,b>∈[0．44，1]、ζ<,b>∈[0．31，1]、ζ<,b>∈[0．24，1]內(nèi)與準(zhǔn)確的發(fā)散失穩(wěn)臨界流速非常一致，應(yīng)用二階、三階振型離散化后計(jì)算得到的顫振失穩(wěn)臨界流速在中間支承位置ζ<,b>∈[0，0．4]內(nèi)與準(zhǔn)確的顫振失穩(wěn)臨界流速非常一致。將頂端固支邊界下計(jì)算得到的

3、各個(gè)中間支承位置處的臨界流速與準(zhǔn)確的臨界流速作了比較，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用二階振型離散化后計(jì)算得到的發(fā)散失穩(wěn)臨界流速在中間支承位置ζ<,b>∈[0．51，1]內(nèi)與準(zhǔn)確的發(fā)散失穩(wěn)臨界流速非常一致，顫振失穩(wěn)臨界流速在中間支承位置ζ<,b>∈[0，0．41]內(nèi)與準(zhǔn)確的顫振失穩(wěn)臨界流速基本一致。由于本論文側(cè)重研究管道初次失穩(wěn)時(shí)的臨界流速及失穩(wěn)形式，二階振型離散化可基本滿足要求。在二階振型離散化后運(yùn)動(dòng)微分方程的基礎(chǔ)上，討論了扭轉(zhuǎn)彈簧剛度、軸向預(yù)緊力以及質(zhì)量比