结构不连续输流管道振动波传播机理与失效分析

项目名称： 结构不连续输流管道振动波传播机理与失效分析

项目编号： No.50905036

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 金属学与金属工艺

项目作者： 严谨

作者单位： 广东海洋大学

项目金额： 20万元

中文摘要： 管壁接头及结构不连续部件是管路隔振的重要途径，同时也是管道系统振动破损的薄弱环节，对结构不连续输流管道的振动波传播特性及失效进行分析具有重要意义。本项目在管路流体截面保持不变情况下，以带法兰、接头、壁厚突变及管道隔振器等管段的输流管道为研究对象，考虑流体流速，基于波传播结合能量流方法，对结构不连续输流管道的振动波传播机理与破坏特性进行理论和实验研究。首先建立典型结构不连续管段的耦合动力模型，利用结构的力平衡及位移（速度）连续条件以及流体的积分连续条件，建立系统波动方程。然后从能量的角度研究振动波的传播特性，通过对能量流矢量的三维可视化研究，揭示振动波在不连续结构界面的传播机理，并用实验对理论验证。最后通过有限元计算，研究基于能量流的结构参数和流体流速改变的模型振动特性与失效模式。本研究为掌握输流管道的振动噪声传播机理、准确评估其安全性和可靠性以及隔振控制提供新的理论依据。

中文关键词： 输流管道；结构不连续；波传播；能量流；失效

英文摘要：

英文关键词： pipe conveying fluid；structural discontinuities；wave propagation；energy flow；failure