管道系统时域响应的传递矩阵计算方法-论文.pdf

《管道系统时域响应的传递矩阵计算方法-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第34卷第3期噪声与振动控制Vo134NO．32014年6月N0ISEANDVIBRAT10NC0NTR0LJun．2014文章编号：1006-1355(2014)03—0030-04管道系统时域响应的传递矩阵计算方法张志鑫，柳贡民，李帅军(1．海军驻哈尔滨汽轮机厂有限责任公司军事代表室，哈尔滨150046；2．哈尔滨工程大学动力与能源工程学院，哈尔滨150001)摘要：基于输流管道数学模型，通过构造傅里叶级数展开形式的时域响应函数，对传递矩阵方法(TMM)求解的频响函数进行Laplace逆变换，实现管路系统的时域瞬态响应的计算；通过待定

2、系数方法，基于TMM求解的简谐激励下的频响函数，求解管路系统的时域稳态响应，解决Laplace逆变换计算稳态响应不稳定的问题。最后以包含直管、弯管及弹性支撑的管路系统和悬臂粱为例，验证计算方法的正确性，与ANSYS的计算结果对比表明，所述的计算方法具有较高的精度，可用于管路系统时域响应的计算和分析。关键词：振动与波；时域响应；传递矩阵：Laplace逆变换；待定系数法中图分类号：TB123文献标识码：ADOI编码：10．39698．issn．1006．1335．2014．03．007TransferMatrixMethodforAnaly

3、sisofTime—domainResponseofPipelineSystemZHANGZhi-xin、LIUGong-min2LIShuai．un2(1．MilitaryRepresentativeOficeofNavyinHarbinTurbineCo．Ltd．，Harbin，150046，China；2．CollegeofPowerandEnergyEngineering，HarbinEngineeringUniversity,Harbin150001，China)Abstract：Basedonthe12-equationmod

4、eloffluidflowpipelines，constructingtime—domainresponsefunctionsbyFourierseriesexpansionandapplyingthenumericalinversionofLaplacetransformtothetransfermatrixmethod(TMM)forsolution，thetime—domaintransientresponsesimulationofpipelinesisrealized．Thealgorithmforsolvingtime-dom

5、ainsteadyresponsebyundeterminedcoeficientsmethodisemployed，whichcansuppresstheinstabilityoftheinverseLaplacetransforminthesolvingprocess．Toillustratethepracticalimplementationoftheproposedmethods，apipelinesystem，whichcontainsstraightpipe，curvedpipe，pipelinewithelasticsupp

6、orts，andacantileverpipe，isanalyzedasanexample，andtheresultsarecomparedwiththoseoffiniteelementsimulation．ItisfoundthattheresultsofproposedmodelsandalgorithmforthepipelinesareclosetotheresultsoffiniteelementsimulationbymeansofANSYScode．Thefeasibilityofthismethodforsolvingt

7、hetime-domaindynamicsproblemsoftheactualfluid·flowpipelinesisvalidated．Koywords：vibrationandwave；time—domainresponse；transfermatrixmethod；inverseLaplacetransform；undeterminedcoeficientsmethod管路系统广泛应用于海洋工程、土木工程、水利特征线方法(MOC)是一种特别适用于简单管路工程、石油能源工业以及日常生活中。在管路系统系统时域数值求解方法，因此在流体

8、管路系统的动中存在的泵和阀门等内部声源以及基础振动等外部力学研究中有相当多的应用”。如，Tijsseling基激励，常会诱发管道的流固耦合振动，影响管路系统于流固耦合的4方程模型，对输流管道的