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输流管道受迫振动能量流计算及特性分析

作　者: 程康
导　师: 李威
学　校: 华中科技大学
专　业: 船舶与海洋结构物设计制造
关键词: 输流管道充液圆柱壳振动能量流传递矩阵液固耦合振动加阻尼数值积分方法
分类号: U171
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

输流管道的应用在工程中十分普遍,不仅应用于水下舰艇,而且广泛应用于飞机、各种管道、海洋工程以及石油勘探和传输,因此输流管道的减振降噪工作具有较大意义。本文将基于传递矩阵法和加阻尼数值积分法研究和讨论充液管道受迫振动下输入和传输能量流的特性。文中对于低频工程问题,基于梁模型推导了激振力作用下管路以及连接元件的传递矩阵,包括弹性支撑、集中质量、外载荷激励点,建立传递矩阵时重点考虑管道与液体的摩擦耦合、泊松耦合和连接耦合。讨论了剩余量矩阵以及边界条件的处理,主要从阻尼系数和刚性系数两方面对能量流的输入和传输特性进行的探讨。对于高频理论模型,本文采用圆柱壳与流场耦合系统,研究了圆柱壳在充液以及浸没于流场中时的受迫振动,并分析了其振动能量流与自由振动下频散曲线间的关系,分析中考虑了流体流速以及流体静压的影响。本文着重研究了在能量流输入和传输过程中各外界参量对其特性的影响,并分析了不同频段振动能量传输的形式,对于后面的减振降噪工作具有一定的指导意义。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-13
  1.1 研究目的与意义  8
  1.2 研究背景  8-9
  1.3 国内外研究  9-11
  1.4 本文工作  11-13
2 充液管道理论模型  13-23
  2.1 无限长圆柱壳振动分析及波传播  13-17
  2.2 充液管路低频下的模型  17-22
  2.3 本章小结  22-23
3 输流管道低频时的受迫振动研究  23-44
  3.1 管路的传递矩阵  23-27
  3.2 输流管路中常见部件和载荷的传递矩阵  27-30
  3.3 输流管道的总传递矩阵  30-31
  3.4 输流管道系统受迫振动响应及能量流求解方法  31-34
  3.5 输流管道受迫振动响应及能量流实例分析  34-42
  3.6 本章小结  42-44
4 充液圆柱壳的受迫振动研究  44-63
  4.1 理论研究  44-48
  4.2 实例计算及结果分析  48-62
  4.3 本章小结  62-63
5 研究总结与展望  63-65
  5.1 全文总结  63-64
  5.2 研究展望  64-65
致谢  65-66
参考文献  66-70

输流管道受迫振动能量流计算及特性分析

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