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PPR保温管中流动性的振动性质模型研讨?

对于PPR保温管中流动性的振动性质的研究，我们准备采取建立模型的方法来做具体的研究。
   首先是对流固耦合系统进行离散化处理，把流场与结构分别划分成一定数量的单元；再将流体与结构单元基本方程中的单元信息矩阵作布尔变换，累加得到流体与结 构的 整体方程。其实就是模型的建立，取PPR保温管薄壁为研究对象，并对内部取适当的流体范围对流体进行了划分，这样方便处理流固耦合边界条件的单元。流体单 元采用空 间四棱柱，即八节点等参单元。

   然后我们来计算一下结果和分析。采用所给有限元模型，我们要讨论的是考虑流体影响时PPR保温管道前6阶自振频率。与流体动水压力有关的附加项包括附加阻 尼矩阵、 附加质量矩阵和附加刚度矩阵，其中附加质量矩阵与流体速度无关，下面分别讨论只考虑附加质量阵和综合考虑附加项这两种情况下PPR保温管道的自振频率。

   （ 1）只考虑附加质量矩阵即不考虑流速只考虑附加质量矩阵即不考虑流速影响时，利用M atlab编制程序计算得到PPR保温管道的自振频率，管道的前6阶自振频率所 示。
   可以看出有自振频率相近的情况，这是因为采用了直角坐标进行数值计算，导致管道在x y平面和x z平面的振动接近相同。此外考虑附加质量后，各阶频率相对于空 管时有明显下降。

   （ 2）综合考虑附加项把附加质量矩阵、附加刚度矩阵和附加阻尼矩阵叠加到管道的质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵上，利用M atlab编制程序计算得到PPR保温管道 的自振频率，管道的前6阶自振频率所示。可以看出，随着流体速度的增加，PPR保温管管道各阶自振频率都呈现递减的趋势。

   ***的结论是，采用位移压力格式有限元方法研究考虑流体流过PPR保温管道时的阻尼和自行振动特性，介绍了自振特性的求解，重点研究了流体在管道中流动时 流体速度 对管道自振频率的影响，得出以下结论：

（ 1）考虑附加质量矩阵时管道的自振频率相对于空管时自振频率明显减少；

（ 2）管道各阶自振频率随着流体速度的递增呈递 减的趋势；

（ 3）随着流体速度的增加，管道低阶自振频率减小速率明显加快。