三维管道固液耦合振动分析

研究流体的速度和压力对载流三维管道振动频率的影响,并且探讨管道失稳时流体的临界速度。     

有流体流动固支管道的振动

研究有流体流动固支管道的振动,得到了振型函数的精确解和相应的频率方程.     

龙滩工程底孔弧形闸门的自振特性

建立了龙滩底孔弧形闸门有限元模型,并根据Westergaard公式编制程序在闸门面板上施加流固耦合引起的"附加质量".在模态分析中,计算了闸门在空气和水中不同开度下的自振频率,并分析了闸门自振振型,讨论了"附加质量"对闸门自振特性的影响,为弧形闸门动力特性优化设计提供了参考依据.计算结果表明,龙滩底孔弧形闸门自振频率偏低,前三阶自振频率处于水流主要脉动频率范围内,建议优化支臂结构,提高支臂刚度,以避免在水流脉动下引起闸门强烈振动.     

介质流压差驱动式管道机器人的驱动、调速原理分析及结构设计

提出了一种利用管道所传输的流体介质本身的能量完成驱动和调速的管道机器人.该机器人完全浸润在充满流动介质的管道内,利用流体自身压力以及流体速度的能量获得驱动力,机器人由管内流体的流动推进.研究中发现机器人行走时主要需要克服惯性质量以及与管壁之间的摩擦阻力的影响,而对于不同的流体介质及应用场合,机器人需要根据工作要求自动进行速度调节,通过对机器人的结构和尺寸进行合理设计,根据管道内的流体力学条件,设计出速度控制装置,实现机器人速度可调.     

含有流动流体的简支管道的振动与稳定性

本文利用作者给出的流体输送管道偶合振动修正的Housner的方程式对含有流动流体的简支管道进行了分析,得到了频率方程和振型函数的解析解,同时给出临界流速应满足的条件。     

压力管道振动数值模拟分析

针对宁夏新庄集一泵站压力管道产生振动的工程问题,通过现场排查分析,初步确认压力管道振动主要是发生共振引起的。利用有限元分析软件ANSYS Workbench 14.5对压力管道建立数学模型并进行静力分析和模态分析。计算结果表明,在相同运行工况下,1.6 m管径的管道结构固有频率与管道系统的激发频率处在共振区;1.4 m管径的管道结构固有频率不在管道系统的激发频率范围内。最后得出管道产生振动的主要原因是共振。     

浸入水中输运流体管道振动微分方程的建立

本文建立了浸入水中输运流体管道耦合振动微分方程。在方程的推导过程中，既考虑了流体速度对管道的诱发振动，又考虑了振动的管道对流体的反馈作用。     

输送流体管道的弯曲振动及稳定性

本文研究了输送流体管道的振动和稳定性.文中首先考虑了流体液动压力和流体速度的影响,建立了相应的振动微分方程,文中同时考虑了哥氏(Coriolis)惯性力的影响.并以两端简支的管道为例,求得了微分方程的准确解和频率方程及临界流速的关系式.最后,给出了算例结果和程序流程.     

管内冰浆在振动工况下的流动及传热特性

针对船舶在北极航道航行时管道内流体流动受到船舶机械振动的影响,本文采用计算流体力学(CFD)中的欧拉-欧拉模型、壁面函数模型,并通过UFD加载相间传质模型对水平管道中的冰晶进行数值模拟。研究振幅、频率、入口含冰率和速度对冰晶流动和传热特性的影响。结果显示:在振动工况下在流速改变时其压降增长趋势为二次函数增长趋势。振动频率及振幅增强管内扰动促进温度及相间传质率的升高。振动和振动频率的提高使最大体积的冰晶颗粒浓度减少,并且在40 Hz与50 Hz时出现冰晶在两侧聚集趋势。     

FHP-2格子气模型仿真管道流体流动

在工程应用中，管道内流体流动的速度对管道的影响是一个很重要的因素，引进格子气模型，即实数型FHP-2模型[1]来仿真一个二维管道中流体的流动，给出流体流动的速度分布，为用格子气方法解决问题开拓了新途径。     

戴河大桥简支系杆拱桥预应力对自振特性影响研究

利用有限元分析软件ANSYS对天津至秦皇岛客运专线戴河大桥的钢管混凝土简支系杆拱桥进行建模,对该桥梁模型进行模态分析,提取了桥梁在无预应力、0.5倍预应力、全预应力三种情况下前十阶的自振频率,分析了预应力对结构阵型和频率的影响,得出结论：预应力的施加对桥梁的振型影响不大,但是会使桥梁的竖向自振频率略微降低,扭转自振频率略有提高,拱肋的振动也有不同程度的提高.     

有限元动态方程差分解法的研究

构造了一种求解有限元动态方程的稳定的差分格式,并将其成功地应用于求解结构振动问题,这种差分方法对求解有限元动态方程是有效的。     

下承式钢管混凝土拱桥自振特性的有限元分析

利用ANSYS有限元通用软件，对一座下承式钢管混凝土拱桥进行了有限元模拟研究，求出了自振频率、振型等动力参数，对其振型特征进行了分析，并通过变换拱桥的主要结构参数分析了它们对自振特性的影响。桥梁实例分析说明采用有限元计算的自振特性数值和实测值较相近，能够基本反映结构的实际状况，还可为桥梁使用过程中的健康检     

中承式钢管混凝土拱桥自振特性分析

本文基于某5跨连续中承式钢管混凝土拱桥,借助有限元软件MIDAS,建立了该桥的空间有限元分析模型.对其振型特征进行了分析,求出了自振频率、振型等动力参数.并通过变换拱桥的主要结构参数分析了它们对自振特性的影响.计算结果为连续中承式钢管混凝土拱桥的抗震设计提供了参考.     

露天边坡爆破震动的动态有限元研究

本文扼要介绍了应用八节点平面等参数单元对边坡爆破震动进行动态有限元分析的整个过程.并对五个假设边坡模型进行计算分析,得到几点初步结论. 文中所用方法与目前常用的萨道夫斯基经验法具有本质上的不同:它不仅可以得到边坡表面和内部的质点震动位移、速度、加速度场,而且可以得到边坡岩体各阶自振频率和质点震动时间曲线,为边坡稳定性分析提供更为充分的基础数据.     

某双索面斜拉桥的抗震性能分析

本文采用结构分析软件SAP2000,对某双索面斜拉桥进行有限元建模,来分析其抗震性能。对过模拟分析,该桥属于长周期结构,自振特性较好,结构之间耦合性好,在地震中产生的内力、位移符合规范设计要求,抗震性能较好。     

应力刚化及流体压缩性对混流式水轮机叶片动力特性的影响分析

根据几何非线性问题中的有限变形理论,考虑水体的压缩性用有限元法的位移-压力格式及Galerkin法对混流式水轮机叶片-流体组成的流固耦合系统进行离散,建立了考虑应力刚化影响的转轮叶片流固耦合系统的振动控制方程,并用考虑初应力刚度的有限元法分别对整体转轮叶片及单叶片的耦合模态进行了大量计算,详细分析了旋转离心力和水压力以及流体密度的变化对叶片动力特性的影响,初步揭示其影响规律．     

基于有限元法的输流管道系统非线性振动研究

输流管道的横向振动是造成管道破坏的主要原因.首先建立了输流管道系统的横向振动有限元方程,给出了四种不同的边界约束条件.应用振型分解法进行了系统的模态分析,分别求解了振动系统在无阻尼和有阻尼情况下的固有频率和固有振型.采用Newmark法求解了系统的响应.研究了管道跨距、流体流速、流体压强、流体流速扰动、流体压强扰动等系统参数对振动系统的模态和响应的影响,为输流管道系统的减振研究提供了理论支持.     

线性磁致伸缩作动器振动问题的数值分析

对Terfenol-D杆的周期振动问题进行了数值分析.采用有限元和传递矩阵相结合的数值方法,求解了Ter-fenol-D杆由交变电流激励引起的周期振动问题.基于磁致伸缩线性本构关系和Harmilton变分原理导出有限元方程,并且在传递矩阵的计算中应用了矩阵指数的Padé近似.计算结果表明位移响应是周期的,并与电流变化同步.还分析了材料的线性磁致伸缩系数及电流峰值和频率对输出位移的影响.所得数值结果与文献中的实验结果吻合较好,验证了该数值方法的正确性.     

功率超声振动系统的有限元分析

基于功率超声振动系统的结构特点,给出了变截面细杆纵振动的有限元模型,研制了功率超声振动系统固有特性的有限元仿真软件包。获得了－典型功率超声振动系统的前４阶固有频率和振型,可用来评价系统的振动性能。