非线性弹簧支承悬臂输液管道的分岔与混沌分析
2011-02-13张业伟李庆芬
振动与冲击 2011年8期
唐 冶,方 勃,张业伟,李庆芬
(1.哈尔滨工业大学 航天学院,哈尔滨 150001;2.哈尔滨工程大学 机电工程学院,哈尔滨 150001)
输液管道的振动问题不仅有较高的理论研究基础,而且还有广阔的工程应用背景。输液管道的非线性动力学行为作为振动的前沿问题,很多学者对此作了较为深入的研究,他们根据输液管道系统存在的大量非线性现象,采用不同分析方法,得到了很多此系统的运动规律。Holmes[1]利用Lyapunov直接法研究了两端固支的输液管道在自激作用下全局动态行为,研究结果表明其运动轨线不存在极限环,即该类管道的稳态运动不会发生颤振。Paidoussis等[2,3]人研究了带非线性弹簧运动约束悬臂输液管道的非线性动力学行为,他们得到了输液管道系统通过倍周期分岔转变为混沌运动的规律。Tang和Dowell[4]通过对输液管道施加强非线性力来研究其混沌特性,得到了使系统出现混沌的力临界值与流速密切相关。金基铎[5]用理论分析的方法详细研究了受约束悬臂输液管道系统可能发生的复杂运动和运动分岔现象,在动态失稳区域内存在管道的概周期运动和由于概周期运动环面破裂而导致混沌的现象。倪樵[6]运用微分求积法研究了在谐激励作用下输流曲管的混沌振动,结果表明在不同流速和激励频率的参数区域内,系统将可能发生包括混沌振动在内的多种运动形式。包日东[7]采用非线性动力学分析方法,研究两端一般支承输流管道系统在自激、参数激励和外激励联合作用下的非线性动力学特性。……
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