机床与液压

作者：吕建行，秦达，王乙坤

单位：湖北文理学院机械工程学院；湖北文理学院机械工程学院；湖北文理学院机械工程学院

关键词：多柔体系统;输流管;临界流速;失稳特性;流固耦合

基金：国家自然科学基金青年科学基金项目(11902112)

由多段弹性管串联而成的输流管是典型的多体流固耦合系统。基于广义Hamilton原理，推导内流激励下两段串联输流管耦合运动控制方程。利用悬臂梁和简支-自由梁的模态函数对其进行伽辽金离散，分析转动弹簧刚度和管道刚度比对临界流速及失稳阶次随质量比的变化规律。通过对比退化模型与经典模型的失稳特征，验证了理论模型的正确性。结果表明：转动弹簧刚度能显著影响系统失稳的模态阶次，当其增加到一定值时，临界流速趋于恒定值；当两管为柔性连接时，刚度比对临界流速的影响较小，对失稳模态阶次的影响较大；而当两管为硬性连接时，临界流速和失稳特征受刚度比的影响较显著，取较大值时还会使系统经历多次模态转迁并伴随1阶模态屈曲失稳。

来源：2025年第19期

《机床与液压》期刊编辑部

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