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高温叠层板状结构流致振动特性研究

蒋天泽 李朋洲 马建中 高李霞 张晓玲

蒋天泽, 李朋洲, 马建中, 高李霞, 张晓玲. 高温叠层板状结构流致振动特性研究[J]. 核动力工程, 2022, 43(S1): 132-136. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.S1.0132
引用本文: 蒋天泽, 李朋洲, 马建中, 高李霞, 张晓玲. 高温叠层板状结构流致振动特性研究[J]. 核动力工程, 2022, 43(S1): 132-136. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.S1.0132
Jiang Tianze, Li Pengzhou, Ma Jianzhong, Gao Lixia, Zhang Xiaoling. Study on Flow Induced Vibration Characteristics of Laminated Plate Structure under High Temperature[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(S1): 132-136. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.S1.0132
Citation: Jiang Tianze, Li Pengzhou, Ma Jianzhong, Gao Lixia, Zhang Xiaoling. Study on Flow Induced Vibration Characteristics of Laminated Plate Structure under High Temperature[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(S1): 132-136. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.S1.0132

高温叠层板状结构流致振动特性研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2022.S1.0132
详细信息
    作者简介:

    蒋天泽(1990—),男,博士研究生,现主要从事反应堆结构力学的研究,E-mail: tianze_jiang@163.com

  • 中图分类号: TL33;O327

Study on Flow Induced Vibration Characteristics of Laminated Plate Structure under High Temperature

  • 摘要: 为研究高温对叠层板状结构流致振动特性的影响,对考虑了粘性不可压缩流体作用下的简化叠层板状结构建立动力学方程。通过特征矩阵求解,分析了3个受温度影响的参数(叠层板材料弹性模量、冷却水密度和饱和水粘性)对叠层板固有频率和失稳临界流速的敏感性影响,进而研究了3个参数同时变化时,温度对叠层板状结构流致振动特性的影响。计算结果表明,随着温度升高,叠层板在静水和动水中的固有频率逐渐降低;叠层板材料弹性模量降低造成叠层板刚性下降对叠层板固有频率的影响最大,同时失稳临界流速先降低再逐渐升高,但变化幅度不大;冷却水密度降低造成的附加质量降低对失稳临界流速的影响最大。

     

  • 图  1  叠层板状结构简化模型

    Figure  1.  Simplified Model of Laminated Plate Structure

    图  2  叠层板前三阶随流速变化的特征值曲线

    Figure  2.  Eigenvalue Curves of the First Three Orders of the Laminated Plate Varying with Velocity

    图  3  叠层板振动特性随弹性模量的变化

    Figure  3.  Variation of Vibration Characteristics of Laminated Plate with Elastic Modulus

    图  4  叠层板振动特性随冷却水密度的变化

    Figure  4.  Variation of Vibration Characteristics of Laminated Plate with Cooling Water Density

    图  5  叠层板振动特性随饱和水粘性的变化

    Figure  5.  Variation of Vibration Characteristics of Laminated Plate with Saturated Water Viscosity

    图  6  叠层板振动特性随温度的变化

    Figure  6.  Variation of Vibration Characteristics of Laminated Plate with Temperature

    表  1  常温(20℃)叠层板和流体参数

    Table  1.   Parameters of Laminated Plate and Fluid at Normal Temperature (20℃)

    参数名参数值
    E/ GPa96.6
    ρ/(kg·m−3)6500
    B/mm50
    h/ mm1.8
    a1a2/mm2
    L/m0.4
    ρl/(kg·m−3)998.2
    μ/ (Pa·s)1.002×10−3
      h—板厚
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    表  2  不同温度叠层板弹性模量和流体参数

    Table  2.   Elastic Modulus and Fluid Parameters of Laminated Plate at Different Temperatures

    参数名参数值
    温度/℃80100180260320
    E/ GPa94.491.283.476.170.2
    冷却水密度/(kg·m−3)971.2958.2886.9783.9666.9
    饱和水粘性系数
    /10−3 (Pa·s)
    0.3510.2820.1490.0980.078
    饱和水压力/MPa0.0470.1011.0024.69411.289
    下载: 导出CSV
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图(6) / 表(2)
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-01-18
  • 修回日期:  2022-03-09
  • 刊出日期:  2022-06-15

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