管束结构流固耦合振动及失稳机理研究

项目名称： 管束结构流固耦合振动及失稳机理研究

项目编号： No.51409197

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 水利工程

项目作者： 赵文胜

作者单位： 武汉大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 本课题拟通过理论研究、数值模拟和实验分析，进行管束流固耦合失稳机理及其复杂动力特性研究。旨在通过基于Hamilton变分原理，建立管束流固耦合振动非线性模型，采用Galerkin法求解非线性方程，分析其流体弹性不稳定性和复杂动态响应，探求管束的流体弹性失稳边界，分析节径比、体积含气率、质量阻尼参数和对比流速与管束流体弹性失稳的关系，研究其分叉与混沌行为；基于导纳理论分析管结构物理参数和流体流速对管结构流固耦合导纳的影响，研究管束结构振动能量分布与振动响应传递规律，为采取主被动控制策略达到减振的目的提供理论依据；同时开展非有效支承管束流固耦合研究，以刚度单元和阻尼单元来表征支承结构，探求管束与支承间碰撞力数学模型，建立非有效支承时管束流固耦合模型，从而准确地分析工程实际中管束结构的流固耦合振动，为管束结构的合理设计提供理。

中文关键词： 管束；流固耦合；振动；流体弹性失稳；临界流速

英文摘要： The research intends to study the instability mechanism and post-critical dynamical behaviour of tube bundles in cross flow with fluid-structure interaction (FSI), both theoretically and numerically. The main contributions of this research can be sum

英文关键词： tubes；fluid structure interaction；vibration；flow-induced instability；critical velocity