李 俊，杨忠炯,2，周立强，张高峰

(1.中南大学 机电工程学院，长沙 410083；2.中南大学 高性能复杂制造国家重点实验室，长沙 410083)

硬岩掘进机（TBM）在工作过程中会产生强烈的振动，振动沿胶管轴向分量会加剧液压胶管和管内流体边界摩擦互动作用，这样不仅会使流体不稳定性加剧且压力沿管长方向衰减加大。液压胶管在TBM液压系统中得到大量使用[1-3]，因此有必要研究强振动环境下胶管管内流体压力沿管长的衰减特性。

目前国内外对液压胶管的研究主要集中在胶管破损机理的研究，文献[4-5]分别研究了振动对缠绕式胶管和编织式胶管钢丝层级间应力分布的影响，进而分析振动对胶管寿命的影响；文献[6]分析了编织式液压胶管的编织层的螺旋角对汽车制动软管变形布局和疲劳寿命的影响规律；对压力沿管长衰减特性研究主要集中在其未受外界激振力作用的状态，文献[7]研究了多层卷绕管的临界雷诺数与湍流状态的关系，定义了液阻的概念并得到了曲率连续变化时弯曲管道压力损失的半经验计算公式；文献[8]提出了沿程损失的半解析模型，并得出当边界突然变化时沿程损失的变化规律；文献[9]用相似雷诺数法测定了室内阀溜水管的摩阻值。但是针对强振动环境下且考虑流固耦合特性时液压胶管内流体压力衰减特性的研究还未见到相关报道。本文将液压胶管看成是复合材料管，建立液压胶管两端固定且受轴向基础振动的流固耦合模型，推导出管道沿程压力损失的数值计算公式，并研究振动参数、结构参数、流体参数对强振动环境下压力沿管长方向衰减特性的影响规律，为TBM管系设计及抗振设计提供理论依据。……