董仁义，吴崇建，李志印

(中国舰船研究设计中心，湖北 武汉 430064)

0 引言

舰船管系承担着输送各种流体介质的任务，特别是舰船水下管系，在设计时受到船体内部空间的限制，具有较为复杂的空间特性且距离长跨度较大，不同介质的管路往往布置较为紧凑。另外，不同介质的管系几何尺寸、安装固定以及工作压力、使用工况各不相同，介质管系往往受到多个负载的同时作用。

多负载一方面是来自管系的固有物理特性，比如管路质量产生的重力荷载、输送介质的温度所导致温度荷载、水下管系连同舷外具备初始压力的管系内压力荷载；另一方面是来自管路的使用工况。比如文献[1]中，介绍了舰船液压、疏水、海水冷却等管系，由于流体流速较高、流量较大，在进行管路流体截至和开启过程中，改变了流体的方向或速度，在惯性作用下，产生流体瞬变现象。流体瞬变产生的压力增值荷载和时程压力荷载，会使管道发生的剧烈强迫振动，使管系的位移产生变化。这不仅会与其他管系产生碰撞干涉，损伤管系的防腐、保温、隔振层，更严重的是会造成管路与支撑结构表面产生微动磨损，使支撑刚度逐渐下降从而降低管系的固有频率，当其与管系泵组的压力脉动频率接近或者重合，就产生流固耦合振动，进而影响整个管系的性能和降低设备的使用寿命，甚至可能导致舰船管系功能失效。

在对单一要素比如弯头[2–3]、单一管道位移分析[4–5]、单一……