液壓激波作用下管道流固耦合的動力學建模

張慧賢 寇子明 吳娟 陸春月

摘要：為了研究在主動液壓激波作用下管道振動的動力學特性，設計了一種液壓激波變頻控制系統(tǒng)，建立了激波作用下充液管道流固耦合的動力學模型，采用特征線一有限元法，用Newmark法編程，將由特征線法求得的流體各斷面橫向壓力載荷施加到管道有限元的單元節(jié)點上，由此求得了管道橫向各斷面處及軸向的振動時程曲線，并通過快速傅里葉變換獲取了管道橫向及軸向的幅頻特性曲線，試驗發(fā)現(xiàn)，在激波作用下，充液管道的橫向與軸向振動中基頻的幅頻特性吻合較好，而高階頻率由于諧波干擾信號非常嚴重，因此與數(shù)值模擬結果沒有明確的對應關系。