管道弯曲振动分析与振幅检测

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1、分类号：TB534+.3单位代码：10183研究生学号：2015414002密级：公开吉林大学硕士学位论文(专业学位）管道弯曲振动分析与振幅检测AnalysisandAmplitudeDetectionofPipeBendingVibration作者姓名：曹海月类别：工程硕士领域（方向）：机械工程指导教师：张学成教授企业导师：贾恒信高级工程师培养单位：机械科学与工程学院2018年6月—————————————————————管道弯曲振动分析与振幅检测—————————————————————AnalysisandAmplitudeDetecti

2、onofPipeBendingVibration作者姓名：曹海月领域（方向）：机械工程指导教师：张学成教授企业导师：贾恒信高级工程师类别：工程硕士答辩日期：年月日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文

3、不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明研究生院：本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊（光盘版）电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相

4、关权益。论文级别：硕士博士学科专业：机械工程论文题目：管道弯曲振动分析与振幅检测作者签名：指导教师签名：年月日作者联系地址（邮编）：机械科学与工程学院130022作者联系电话：18843103278摘要摘要管道弯曲振动分析与振幅检测管道作为一个重要的角色扮演者，广泛用于水利、液体运输及化工等诸多领域，已成为不可或缺的工程结构，比如对太空的资源争夺、对海底的能源利用、对核能的技术掌控、对水资源及石油资源的分配运输等。同时，也存在于和我们生活息息相关的民用领域中，包含城市供水和排水管道以及天然气供应管道等。毋庸置疑，管道在其中担当着重要的角色，并责

5、任重大。然而，由于各种环境载荷的长期作用或者当受到动态荷载时，焊接缺陷处或几何应力集中处难免会出现不同种类及程度的裂痕，甚至损坏。若任由其发展，日积月累之下会造成系统本身抗性下降，降低使用寿命，严重的更会突然断裂。可见，通过对管道系统的振动特性和共振疲劳试验进行研究分析，并测量管道振幅的变化情况，其意义不可谓不深远，结合工程实际生产，其价值亦难以估量。本文旨在针对管道系统的振动理论分析及管道弯曲振幅的测量方法，系统开展了理论和试验研究，其主要内容包括：1.针对管道的弯曲振动，建立了一个自由浮动管的简单力学模型，该力学模型计算分析了两端加装质量块

6、的管道的振动频率和振动振型，为后期试验装置的搭建提供了理论依据。2.研究管道受力分布情况，探索管道弯曲振动的变化规律，针对其变化规律确定振幅的测量位置以及在管道上做出相应的测量标记，并以此来确定摄像机拍摄管道振动视频的角度。3.通过摄像机拍摄管道振动过程的视频，并借助计算机软件将其处理成一帧帧的图像，分析对比管道标记处像素坐标值，从中选出管道的图像。对管道图像进行预处理分析，其目的是为了减少计算机的运算量，提高处理效率，同时确保了后期管道边缘检测的精度。4.研究基于边缘检测的管道弯曲振幅的测量方法。对比分析几种不同的边缘检测算法，择出检测管道边

7、缘线效果明显的算法，绘制出管道上边缘的变化曲线，从而可以看出管道在振动过程中的弯曲程度，并计算出振动过程中管道的弯曲振幅。I吉林大学硕士学位论文5.通过对管道在不同工况下振动试验的研究，具体分析了基于边缘检测的测量方法得到的试验数据，并将其与由百分表测量得到的数据进行对比，验证了基于边缘检测的测量方法的可行性。关键词：管道，共振弯曲，振动分析，弯曲振幅，测量方法IIAbstractAbstractAnalysisandAmplitudeDetectionofPipeBendingVibrationAsanimportantrole-player

8、,pipelinesarewidelyusedinmanyfieldssuchaswaterconservancy,liquidtransportat