强振动环境下缠绕式液压胶管流固耦合特性

作者：李俊; 杨忠炯^*; 张高峰; 蔡岳林

来源：噪声与振动控制, 2018, 38(04): 45-61.

• 振动与波
• 缠绕式液压胶管
• 流固耦合
• 特征线
• 固有频率

针对TBM破岩过程产生基础振动对液压胶管内流体动态特性影响,根据层合板理论建立缠绕式液压胶管振动梁模型,并结合轴向流固耦合模型建立胶管轴向振动动力学模型。运用特征线法求解该数学模型,研究基础振动参数和胶管结构参数对流体响应特性影响,发现胶管出口压力波动幅值随基础振动振幅呈线性增加的趋势,随振动频率增加,在40 Hz左右达到最大,此时振动频率接近系统固有频率;胶管出口压力峰值随液压胶管长度增加而减小,胶管内径在8 mm到30 mm变化时,其先增大后减小,随泊松比增大而增大。研究结果表明振动沿胶管轴向分量加强了流体与胶管互动效应,可为TBM液压管系设计和抗振提供理论依据。

• 单位
  高性能复杂制造国家重点实验室; 中南大学; 机电工程学院