一端固定具有中间支承输流管道临界流速及稳定性分析.pdfVIP

学兔兔 第45卷第3期 机 械 工 程 学 报 Vo1．45 NO．3 2009年 3月 J0URNAL OF MECHANICAL ENGINEERING Mar． 2009 DoI：1O．3901／JME．2009．03．089 一 端固定具有中间支承输流管道临界流速 及稳定性分析水 荆洪英 金基铎2 闻邦椿 (1．东北大学机械工程与自动化学院 沈阳 110004： 2．沈阳航空工业学院航空宇航工程学院 沈阳 1 10034) 摘要：将微分求积法应用到5个边界条件下一端固定具有中间简支支承输流管道的横向振动问题研究中。基于输流管道的运 动微分方程及边界条件，采用微分求积法进行离散化，获得由输流管道动力方程组及边界条件合成的矩阵表达形式。求解管 道在不同中间支承位置处失稳时的临界流速。分析管道的失稳形式并发现在管道上存在一个特殊的位置备，逐渐增大流体流 速到失稳临界值，当中间支承位置 备时，管道先发生颤振失稳，而当中间支承位置 时，管道先发生发散失稳。研究 发现输流管道的这个特殊位置随着管道材料与流体质量比的变化而不同，质量比越大，特殊位置备越靠近固定端。最后，讨 论输流管道的质量比及轴向预紧力对发散、颤振失稳临界流速的影响。 关键词：微分求积法 输流管道 临界流速 稳定性 中图分类号：0322 Stability and Critical Flow Velocity Analysis of a Clamped Pipe Conveying Fluid with Intermediate Support JIN G Hongying JIN Jiduo WEN Bangchun (1．School of Mechanical Engineering and Automation，Northeastern University,Shenyang 1 1 0004； 2．School ofAviation and Astronavigation Engineering，Shenyang Institute of Aeronautical Engineering， Shenyang 1 1 0034) Abstract：Differential quadrature method(DQM)is applied to investigate the transversal vibration of the fluid-conveying pipe including five condition boundaries，which is clamped at one end and has a simple support at some intermediate location．The differential equation of motion and condition boundaries of the pipe are discretized by using DQM and matrix expression made up with dynamical equations and condition boundaries is formed．The critical flow velocities of pipe under different location of inte