带滞变支撑悬臂输流管的稳定性.pdf

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1、第46卷第5期西南交通大学学报Vo1．46No．52011年10月JOURNALOFSOUTHWESTJIAOTONGUNIVERSITYOct．2011文章编号：0258．2724(2011)05-0841-06DOI：10．3969／j．issn．0258-2724．2011．05．022带滞变支撑悬臂输流管的稳定性黄茜，臧峰刚，张毅雄(核反应堆系统设计技术重点实验室，四川成都610041)摘要：为了研究带滞变支撑输流管的非线性动力特性，基于Hamilton原理将滞变支撑的虚功引入管道的能量

2、方程，导出了该系统的动力学方程，编制了相应的数值计算程序，研究了输流管的复杂动力响应及滞变特性参数对系统动力特性的影响．结果表明：带滞变支撑的悬臂输流管表现出极其复杂的动力学行为，当无量纲流速相继达到9．5、14．6、15．5与17．2时，结构响应将分别呈现屈曲、颤振、混沌以及跳跃现象；支撑的耗能特性越强，系统的复杂响应参数范围越宽．关键词：流致振动；滞变支撑；悬臂输流管；结构稳定性中图分类号：0322文献标志码：AStabilityAnalysisofCantileveredPipesConv

3、eyingFluidwithHystereticSupportsHUANGQian，ZANGFenggang，ZHANGYixiong(ScienceandTechnologyonReactorSystemDesignTechnologyLaboratory，Chengdu610041，China)Abstract：Inordertostudythenonlineardynamiccharacteristicsofapipeconveyingfluidwithhystereticsupports

4、，thehystereticforcesactingonthepipewasintroducedintoHamilton’Senergyequationintheprincipleofvirtualwork，andthenonlineardynamicequationsofcantileveredpipesconveyingfluidwerederived．Then，numericalsimulationwasmadetoanalyzethecomplexdynamicresponsesofth

5、esystemandtheeffectofhystereticcharacteristicparametersonthedynamicbehaviorsofthesystem．Theresultsshowthatthecantileveredpipeconveyingfluidwithhystereticsupportshasanextremelycomplicateddynamicbehavior：whenthedimensionlessfluidvelocityreaches9．5，14．6

6、，15．5，and17．2，structuralresponsesofbuckling，flutter，chaos，andjumpwouldoccurtothesystemrespectively；andthestrongertheenergydissipationofthehystereticsupportsis，thewidertheparametricrangeofthecomplexresponsesis．Keywords：fluid-inducedvibration；hystereti

7、csupports；cantileveredpipesconveyingfluid；structuralstability近年来，输流管流致振动问题得到了广泛的关线在加载和卸载过程中不是沿同一个路径变化，而注j．研究者针对输流管的非线性振动做了许多是形成滞回环_8引．这种特性能使其在地震、核反应有成效的工作，这些工作主要包括：逐步建立并完堆失水事故等紧急工况下通过耗能的方式保障结善了输流管的非线性运动微分方程，研究了定构安全．对具有立方非线性、带间隙、松动等非理想常流与振荡流作用下输流管的稳定性

8、J．约束的输流管的流致振动研究已取得一定的进滞变支撑是一种具有强非线性的支撑形式，其展¨mJ，然而，关于滞变支撑输流管流致振动特性非线性主要表现为构件的恢复力与变形的关系曲及稳定性的研究却报道不多．收稿日期：2010一l1-22作者简介：黄茜(1981一)，女，博士研究生，研究方向为反应堆结构力学分析，电话：028—85908995，E—mail：hq12121212@163．com842西南交通兰兰坚———————本文基于能量法，借助Bouc-wen模型，将墨巢金1,4-堇YN_辈囊体撼力对系