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移动弹簧阻尼质量系统下粘弹性地基上输流管道的振动特性
| 论文题名： | 移动弹簧阻尼质量系统下粘弹性地基上输流管道的振动特性 |
| 关键词： | 输流管道;移动弹簧阻尼;质量系统;粘弹性地基;振动特性 |
| 摘要： | 输流管道作为综合运输体系的重要组成方式，对社会发展起着重要的作用。随着管道在各个领域的广泛应用，管道因振动产生的破损爆裂现象日益增多，造成了严重人员伤亡和重大财产损失。因此，如何提高管道的安全性能，成为管道运输业非常重要而迫切的任务。输流管道流固耦合振动的研究具有重要的理论意义和工程价值，己成为一个热门研究课题。 本文在输流管道流固耦合振动问题研究的基础上，建立了移动弹簧阻尼质量系统作用下粘弹性地基上输流管道的力学模型，并以输流管道横向位移、流体速度、移动荷载速度和地基参数为变量，主要研究粘弹性地基上移动弹簧阻尼质量系统作用下的输流管道的振动特性。具体研究工作有： (1)从输流管道的流体单元和管道单元出发，通过对单元横向和轴向的动力分析，建立粘弹性地基上输流管道系统的动力平衡方程；对输流管道上的移动弹簧阻尼质量系统进行动力分析，获得弹簧上移动质量块的动力平衡方程；将得到的方程联立，建立移动弹簧阻尼质量系统下粘弹性地基上输流管道系统的运动微分方程组。 (2)通过振型分解法将输流管道系统的运动微分方程进行离散化，获得系统有限自由度的运动微分方程，并得到移动弹簧阻尼质量系统作用下粘弹性地基上输流管道系统的质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵。然后采用逐步积分的Newmark-β法求解输流管道系统的运动微分方程，并通过Matlab编程，对输流管道系统的动力响应进行数值求解。 (3)通过将数值计算结果对比分析，我们可以知道：移动弹簧阻尼质量系统作用下粘弹性地基上输流管道系统挠度的最大值主要发生在管道跨中位置附近；粘弹性地基阻尼系数明显的减小了输流管道系统挠度曲线的波动；在一定范围内，输流管道系统的挠度随着移动弹簧阻尼质量系统运动速度和管道内流体速度的增大而增大。 |
| 作者： | 孔令芳 |
| 专业： | 工程力学 |
| 导师： | 王忠民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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