微米输流管动力学的理论建模与新特性研究

项目名称： 微米输流管动力学的理论建模与新特性研究

项目编号： No.11172107

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： 王琳

作者单位： 华中科技大学

项目金额： 58万元

中文摘要： 与宏观输流管相比，微米输流管的横向尺寸在微米量级，其动力学行为通常会表现出强烈的微尺度依赖性。以往工作在理论建模和动力学分析方面存有很多不足之处。本项目拟开展以下工作：1）着重分析微米管内的流速形貌，确定流体与管道之间的耦合条件及作用力；2）应用和发展基于高阶连续介质力学的梁理论，建立与微尺度有关的微米输流管动力学理论模型，导出系统的非线性运动方程；3）通过求解线性系统的复特征值问题，研究微米输流管的线性振动特性、稳定性机制、临界流速及其微尺度效应；4）应用现代非线性动力学理论，分析非线性系统在定常流速下的自由振动、受迫振动、内共振、分岔和复杂动力响应，探讨脉动流速下微米管的参数振动规律，重点揭示其有异于宏观输流管的新特性、新机理。研究结果将深化人们对微米输流管非线性动力学、稳定性机理和微尺度效应的理解，拓宽连续介质理论的应用范围，为工程微型输流结构的分析和设计提供理论基础和技术储备。

中文关键词： 输流管道；尺度效应；稳定性；非线性动力学；振动控制

英文摘要：

英文关键词： pipe conveying fluid；size dependence；stability；nonlinear dynamics；vibration control