三维输液管的流致振动及非线性动力学行为研究

项目名称： 三维输液管的流致振动及非线性动力学行为研究

项目编号： No.11172109

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 倪樵

作者单位： 华中科技大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 三维输液管的流致振动研究，对涉及诸多载流管道的应用领域（如核电、石油化工和海洋工程等）及学科自身的发展都具有重要的意义。迄今为止，人们对输液管的研究兴趣大多在于平面直管和曲管，而对三维管道研究的较少，究其原因一是它比较复杂，需要四个变量（三个平动、一个扭转）描述其运动，二是它的运动方程不够完善- - 没有计及内流引起的初始轴力项。本项目拟开展以下工作：1)着重考虑内流、重力、外部流体力、温度和有限变形等因素，完成三维输液管的建模，导出其较完善的非线性运动方程；2)分离出静平衡方程组和离开静平衡位置的附加扰动方程组；3)探寻高效而稳定的计算方法，使之能分析三维管道的动力特性及非线性动力行为，研究其失稳机理，确定其稳定条件；4)设计并完成典型管路模型实验，通过实验与分析的对比，完善本研究，并可望揭示其丰富的动力学现象。本项目的顺利实施将为实际工程输液管系统的设计与优化、振动控制提供理论支撑。

中文关键词： 输流曲管；流固耦合；非线性振动；碰撞；修正耦合应力理论

英文摘要：

英文关键词： fluid-conveying curved pipe；FSI；nonlinear vibration；impact；modified couple stress theory