定常和非定常流速下输流管非线性动态响应的实验研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11672188
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    82.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A0702.非线性振动及其控制
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

The pipes conveying fluid are often used in aeronautical, astronautical, nuclear and mechanical fields. An experimental platform will be studied and designed in this research project. Based on this experimental platform, the experimental method will be used to study the nonlinear vibrations of the pipes conveying fluid with two ends supported and the cantilevered supporting conditions under combined forcing and parametric excitations. The instable regions of the forced and parametric resonances for different parameters will be studied in depth. The experimental data can be analyzed by the curve fitting method to verify the results obtained by the analytical methods. The nonlinear dynamics, bifurcations and chaos of the pipes conveying fluid under combined external parametric and excitations will be theoretically and experimentally investigated. The combination of the experimental and analytical methods will be used to study the nonlinear dynamic responses and the fluid-structure interaction of the pipes conveying fluid with two ends supported and the cantilevered supporting conditions. This research will provide the experimental support for the further studies of the nonlinear dynamics.
输流管是航空航天、核工程和机械工程等领域中常用装置和结构。本项目研制输流管系统振动实验台,用实验方法研究强迫激励和参数激励作用下悬臂和两端支承输流管的振动特性,探求失稳区域随参数变化的机理。利用实验拟合方法,识别边界条件参数及非线性参数,揭示其作用机理。利用理论和实验方法研究外激励和参数激励联合作用下输流管的非线性动力学响应。利用实验结果与理论结果相互验证的方法研究两端支承以及悬臂支承两类输流管流-固耦合动力学特性,为非线性动力学的发展提供实验支持。

结项摘要

输流管在航空宇航工程、核工业、石油能源工业、海洋工程、化学工业等诸多现代工业领域内的应用越来越广泛。研究结果表明,当输流管道系统在某些条件下工作时,管道可能发生剧烈振动,这是由于流体作用力、管道弹性变形和外激励作用相互耦合作用而产生的复杂动力学现象。当振动的幅值达到一定大小并且振动持续发生时,输流管道将会因振动导致疲劳而产生裂纹,严重时还会引起装备的损坏,酿成灾难性事故。.课题组有关定常和非定常流速下输流管非线性动态响应的理论和实验研究工作取得了重要进展,发表SCI收录国际期刊论文15篇,主要进展集中在以下几个方面:(1)首次应用能量相位法研究了带有简谐外激励的悬臂输流管在脉动内流作用下的多脉冲混沌动力学;(2)深入研究了主参数共振-1:3内共振-1/2亚谐共振情况下,参数激励和外激励共同作用下竖直悬臂输流管的非线性共振响应、模态相互作用、多时间周期和混沌振动,研究了带有流体圆柱薄壳的非线性自由振动问题;(3)深刻揭示了横向载荷和参数激励下四边简支压电复合材料层合矩形板的混沌振动,研究了具有纳米多孔金属泡沫的功能梯度纳米壳的自由振动和屈曲问题,发现了一种广泛存在的轴向运动功能梯度材料金属矩形板的内共振现象;(4)研究了在谐波激励作用下旋转弹性薄圆柱壳的非线性强迫振动,和在气动力作用下变截面预扭高速旋转叶片的非线性振动和内共振问题;(5)搭建了输流管道在脉动内流作用下振动的实验平台,实验研究了悬臂输流管道的振动问题。

项目成果

期刊论文数量(16)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Nonlinear vibrations and internal resonance of pretwisted rotating cantilever rectangular plate with varying cross-section and aerodynamic force
变截面和气动力预扭转旋转悬臂矩形板的非线性振动和内部共振
  • DOI:
    10.1016/j.engstruct.2020.111259
  • 发表时间:
    2020-12
  • 期刊:
    Engineering Structures
  • 影响因子:
    5.5
  • 作者:
    Y.F. Zhang;Y. Niu;W. Zhang
  • 通讯作者:
    W. Zhang
浸液轴向运动板的非线性自由振动和内共振分析
  • DOI:
    10.13465/j.cnki.jvs.2017.18.006
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    振动与冲击
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张宇飞;王延庆;闻邦椿
  • 通讯作者:
    闻邦椿
A nonlinear surface-stress-dependent model for vibration analysis of cylindrical nanoscale shells conveying fluid
用于输送流体的圆柱形纳米级壳振动分析的非线性表面应力相关模型
  • DOI:
    10.1016/j.apm.2018.07.016
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Applied Mathematical Modelling
  • 影响因子:
    5
  • 作者:
    Wang Yan Qing;Li H H;Zhang Y F;Zu Jean W
  • 通讯作者:
    Zu Jean W
浸液轴向变速运动黏弹性板的组合参数共振
  • DOI:
    10.13465/j.cnki.jvs.2019.08.011
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    振动与冲击
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张宇飞;刘金堂;闻邦椿
  • 通讯作者:
    闻邦椿
Vibrations of longitudinally traveling functionally graded material plates with porosities
具有孔隙的纵向移动功能梯度材料板的振动
  • DOI:
    10.1016/j.euromechsol.2017.06.006
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    European Journal of Mechanics - A: Solids
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Wang Yan Qing;Wan Yu He;Zhang Yu Fei
  • 通讯作者:
    Zhang Yu Fei

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其他文献

超临界机翼多目标气动优化设计的策略与方法
  • DOI:
    10.7527/s1000-6893.2019.23409
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    航空学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李润泽;张宇飞;陈海昕
  • 通讯作者:
    陈海昕
多孔硅/TiO2纳米线光阳极的制备及其光电催化性能
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    无机化学学报
  • 影响因子:
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  • 作者:
    赵一铭;杨继凯;马福哲;陈张笑雄;魏子娟;张宇飞;成明;杨雪;肖楠;王国政;王新;黄科科
  • 通讯作者:
    黄科科
基于广义Richardson外插方法的阻力预测精度分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    航空学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李钊;陈海昕;张宇飞
  • 通讯作者:
    张宇飞
绵羊多核绒毛膜滋养层细胞的分离培养与鉴定
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    细胞与分子免疫学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王专家;张宇飞;刘淑英
  • 通讯作者:
    刘淑英
施氮磷肥对杉木人工林3种林下植物养分动态及化学计量比的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    江西农业大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    胡小飞;王方超;张宇飞;陈少凤
  • 通讯作者:
    陈少凤

其他文献

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张宇飞的其他基金

气动载荷下石墨烯增强复合材料旋转预扭悬臂薄壳的非线性振动
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    62 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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