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管阵流体弹性不稳定性研究及随机响应分析

作　者: 黄平
导　师: 杜庆华；王勖成
学　校: 清华大学
专　业: 固体力学
关键词: 流体诱发振动流体弹性不稳定性管阵换热器
分类号: O35
类　型: 博士论文
年　份: 1989年
下　载: 96次
引　用: 2次
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内容摘要

本论文对管阵流体弹性不稳定性及其随机振动问题进行了较详细的研究。文章内容主要包括: (1).利用不稳定流理论模型开发了计算横向流下管阵临界流速的程序,并利用H.Tanaha等的实验数据对一些算例进行了计算和分析; (2).考虑了固有频率改变、计算时管数取值、纵向流存在以及U形管弯曲部分对流体弹性不稳定性的影响; (3).提出以频率为参数的拟线性模型来分析临界流速的多值性,并给出了计算固有临界流速和受激临界流速的方法; (4).通过分析已有的实验数据和资料,提出关于管阵间功率谱的一些假设进行流体随机激励下响应问题的计算; (5).考虑了非有效支承对临界流速的影响,提出对各阶失调频率进行概率分析,然后用概率计算临界流速期望值的方法; (6).考虑了因参数不确定性而引起的失调问题。给出了利用数值法,计算由于跨距变化而引起临界流速变化的概率分布的方法。本文编制了两个主要计算程序:(1) 计算管阵的临界流速;(2) 求解随机激励下管阵的响应。在程序中,利用模态分析方法结合单一振型法和频率截断法对引起各阶振塑耦合的问题做了处理,使程序可以考虑流速沿轴向变化、失调问题、纵向流的存在以及U形管等问题。

全文目录

提要  2-3
Abstract  3-6
前言  6-8
第一章管阵流体诱发振动模型与计算方法  8-27
  §1.1 数学模型  8-10
  §1.2 计算方法  10-19
  §1.3 受横向流作用的管阵流体弹性不稳定性的计算  19-23
  §1.4 临界流速的多值性分析及其计算  23-27
第二章纵向流存在和U形管弯曲部分对临界流速的影响  27-39
  §2.1 纵向流的存在对临界流速的影响  27-29
  §2.2 U形管流体弹性不稳定性的计算  29-32
  §2.3 算例  32-39
第三章失调问题(一)——非有效支承  39-53
  §3.1 非有效支承条件下管阵的振动特性  39-42
  §3.2 失调结构的振动特征分析  42-45
  §3.3 失调对临界流速影响的计算  45-46
  §3.4 算例分析  46-48
  §3.5 临界流速概率分析  48-53
第四章失调问题(二)——不确定参数  53-60
  §4.1 随机特征值问题  53-54
  §4.2 梁的失调  54-56
  §4.3 算例与分析  56-60
第五章管阵在流体随机激励下的响应计算  60-71
  §5.1 管阵随机振动的基本方程  60
  §5.2 管阵的随机激励功率谱  60-64
  §5.3 随机振动方程的求解  64-67
  §5.4 算例  67-71
第六章实际换热器流体诱发振动综合分析  71-76
结束语  76-78
附录A 流体力系数的计算  78-80
参考文献  80-83

管阵流体弹性不稳定性研究及随机响应分析

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