刚柔混合输流管的流致振动稳定性研究

摘要：

弹性管和刚性管串联而成的混合输流管是典型的刚柔耦合系统.基于Hamilton原理,建立了刚柔混合输流管的动力学模型,利用悬臂梁的模态函数对方程进行Galerkin离散,分析了混合管的流致振动稳定性问题,讨论了两管连接处转动弹簧的刚度、刚性管与弹性管的质量比和长度比对系统临界流速的影响.结果表明,刚性管长度比的增加能显著降低混合管的临界流速,并且主要发生 2 阶模态失稳.当刚度和质量比取某些值时,随着内流流速的增加,混合管可能出现"失稳(2 阶模态)-稳定-再失稳(3 阶模态)"的变化过程.此外,随着弹性管质量比的增加,还观察到了混合管由 2 阶模态过渡到 4 阶模态的失稳模式.

关键词：刚柔混合输流管、流致振动、特征值、临界流速、失稳

所属期刊栏目：45

分类号：O321(振动理论)

资助基金：湖北文理学院教学研究专项项目SZ2021026

在线出版日期：2023-06-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：548-554