海流冲击对深海采矿装备液压管道流固耦合振动的影响.pdf

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1、第35卷第2期噪声与振动控制V_0l35NO．22015年4月N0ISEANDVIBRLT10NC0NTROLApr．2015文章编号：1006—1355(2015)02—0007—04+111海流冲击对深海采矿装备液压管道流固耦合振动的影响周知进，陈雄，康红军，何星(湖南科技大学机电工程学院，湖南湘潭411201)摘要：为研究海流冲击对深海采矿装备液压管道流固耦合振动的影响，利用伯努利一粱模型，对内流作用下的柔性管道进行受力分析，建立管道流体流固耦合振动方程。根据有无外部周期性冲击作用力两种情况对液压系统管道

2、进行了仿真。仿真结果表明：(1)外部周期性冲击力加剧了管道内部的油压波动。(2)外部周期性冲击力增大液压管道振动的最大位移。关键词：振动与波：液压管道振动；油压波动；流固耦合．夕部冲击作用力中国图书分类号：IO353．1文献标识码：ADOI编码：10．39690．issn．1006-1335．2015．02．002InfluenceofOceanCurrentImpactonFluid-structureCoupledVibrationofDeep—seaMiningEquipment’SHydraulicPi

3、pelinesZHOUZhi-jin．CHENXiong。KANGHong-jun．HEX{ng(MechanicalandElectricalEngineeringCollege，HunanUniversityofScienceandTechnology,Xiangtan411201，HunanChina)Abstract：TheBernoulli-beammodelwasemployedtostudytheinfluenceofoceancurrentimpactonfluid-structurecoupl

4、edvibrationofthedeep-seaminingequipmenthydraulicpipeline．Throughthedynamicanalysisoftheflexiblepipe-lineunderinternalfluidflow,thefluid—structurecoupledvibrationequationswereestablished．Thebehaviorofthehydraulicpipelinewithandwithoutexternalperiodicimpactwas

5、simulatedrespectively．Thesimulationresultsshowthattheexternalperiodicimpactcanexacerbatethefluidpressurefluctuationinthepipelineandincreasethemaximumdisplacementofthehydraulicpipelinevibration．Keywords：vibrationandwave；hydraulicpipelinevibration；hydraulicoil

6、pressurefluctuation；fluid—structureCOU-pling；externalperiodicimpact管道系统作为一种具有代表性的流体输送系点。Paidoussis等人“证明一定频率和振幅的内流统，在电力，航空航天，石油化工等领域有着重要的脉动使原来不稳定管道可能变得稳定。Holmes等意义。而管道系统输送安全，一直是各界所关注的人得到了一些稳定流的重要非线性研究成果。焦点。管道的安全事故主要是因为管道和管道内流Panda等人口对脉动流体非线性动力学也进行了研体的耦合振动，引发系

7、统失稳。脉动的流体对流固究。李宝辉等人基于有限元理论，考虑了管道的耦合作用的引发最为突出，因此，脉动流体引发的流流固耦合振动，提出了有限元一传递矩阵法的概念，固耦合振动问题，自然成为国内外学者研究的热并给出了外力作用下的管道流固耦合振动的有限元一传递矩阵。刘桂斋等人is]通过两端弹性支承的收稿日期：2014—10—15固管受内外流共同作用的模型，推导了管道与流体基金项目：国家自然科学基金(21479073)：间的耦合振动方程，并用Galerkin模态受加法对管湖南省教育厅科技计划项目(13A024)道的动态特性

8、进行了分析。佟琨等人通过ansys作者简介：周知进(1969一)，博士，教授，硕士研究生导师。cfx对液压回油管路进行了流固耦合分析，找到了几主要从事深海矿产资源开发装备的研究。种解决流固耦合振动问题的方法。税朗泉等人口对E—mail：zjzhou@hnust．edu．cn．8噪声与振动控制第35卷含有脉动流体轴向周期激励的两端简支输流管道横鼢=ora_-rl-ol／【~／向振动稳定性