混凝土泵車輸送管道的流固耦合振動(dòng)問(wèn)題研究.pdf

1、混凝土輸送管道是混凝土泵車的重要組成部分，在管道混凝土輸送過(guò)程中，由于管壁與混凝土之間相互作用，將產(chǎn)生流固耦合現(xiàn)象，從而引起管道振動(dòng)。同時(shí)由于管道轉(zhuǎn)彎處速度方向變化和壓力大小改變，都將對(duì)臂架施加動(dòng)載荷，臂架體系的振動(dòng)會(huì)降低混凝土泵車的使用壽命。因此，研究動(dòng)載荷下混凝土泵車輸送過(guò)程的流固耦合振動(dòng)等問(wèn)題具有實(shí)際意義。
　　本文以混凝土泵車臂架體系為研究對(duì)象，探討了管道輸送混凝土過(guò)程中的流固耦合振動(dòng)問(wèn)題和動(dòng)載作用下的臂架承載問(wèn)題。分析了

2、臂架、管道與混凝土的流固耦合動(dòng)力特性。針對(duì)混凝土泵車輸送管道的混凝土輸送問(wèn)題，分別對(duì)混凝土與管道建立簡(jiǎn)化的力學(xué)模型，獲得了描述混凝土泵車輸送管道流固耦合振動(dòng)問(wèn)題的非線性偏微分方程。應(yīng)用相似原理對(duì)模型進(jìn)行參量無(wú)量綱化處理。引入有限差分原理，構(gòu)建了具有五點(diǎn)差分格式的差分方程，為響應(yīng)的編程計(jì)算和仿真分析奠定基礎(chǔ)。基于無(wú)量綱化后五點(diǎn)差分格式的非線性差分方程，應(yīng)用VisualBasic6.0可視化程序平臺(tái)，編寫(xiě)差分方程求解計(jì)算程序，分析了懸臂邊界

3、條件和簡(jiǎn)支邊界條件的兩類管道響應(yīng)問(wèn)題。獲得管道在輸送混凝土過(guò)程中振動(dòng)響應(yīng)隨時(shí)間變化的規(guī)律，為計(jì)算管道輸送混凝土過(guò)程中的流固耦合問(wèn)題提供了理論依據(jù)。針對(duì)混凝土泵車臂架結(jié)構(gòu)體系，分析臂架受力產(chǎn)生的彎矩方程，采用VisualBasic6.0編寫(xiě)優(yōu)化程序求解了最大彎矩所對(duì)應(yīng)的位姿，分析了混凝土澆筑過(guò)程對(duì)臂架的作用力。為臂架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。
　　論文創(chuàng)新點(diǎn)在于引入差分算法求解混凝土泵車輸送管道的流固耦合非線性振動(dòng)偏微分方程，并模