支承松动和横向外流对非线性输液管道系统的稳定性与动力学行为的影响

输液管道的稳定性与动力学研究，在石油化工、海洋工程、核反应堆部件、热交换器和机械压力管道等设计中，都有重要应用。近年来，它一直是国际上研究的热点，但仍有大量关键的动力学问题，如两端支承输液管的混沌动力学体系、支承松动及横向外流对输液管动力学行为的影响等，迫切需要解决。本项目拟研究的内容是：（1）考虑流体与管道动变形的耦合作用及管道变形引起的非线性因素，计入支承松动、横向外流、内流和时滞等因素，建立输液管模型的非线性运动方程；（2）然后基于Galerkin方法对其运动方程进行离散化，采用现代动力学分析方法研究输液管结构的稳定性、失稳临界流速、分岔和可能出现的混沌运动等；（3）在此基础之上，通过数值仿真计算，重点考查支承松动、横向外流、内流及时滞等因素对系统稳定性和非线性动力响应的影响；（4）最后借助实验检验理论分析和数值计算的结果，用以揭示输液管系统的流固耦合振动机理和某些异常的动力学行为。