[發(fā)明專利]一種回轉裝置臨界渦動速度的計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811536616.5
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109635448B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發(fā)明（設計）人: 曹銀萍;竇益華
• 申請（專利權）人: 西安石油大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/17;G06F17/13;G06F111/04
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 王晶

1.一種回轉裝置臨界渦動速度的計算方法，其特征在于，

基于d’Alembert’s原理，將回轉裝置的動力學效應用單位長度的離心力μ₁ω²y表示；包括簡支-簡支邊界條件下的臨界渦動速度計算和固支-固支邊界條件下的臨界渦動速度計算，其中：

簡支-簡支邊界條件下的臨界渦動速度的計算步驟如下：

(1)對于簡支-簡支支撐，其邊界條件為：

y＝y(tǒng)″＝0(在x＝0和x＝l處)

(2)裝置的形狀曲線為：

其中,L是兩支撐點之間的距離，對(1)式取微分，得到：.

(3)彎曲應變能U_b為:

(4)外力P做的功W₁為:

(5)單位長度的離心力為:

dT＝μ₁dxω²y (6)

離心力做的功W₂為:

(6)系統(tǒng)總能量為:

(7)在臨界渦動速度時總勢能取最小值，則系統(tǒng)總能量的一階微分應為0，即：

進而得到：

整理后得到

其中，是簡支-簡支邊界時的歐拉屈曲載荷，則即是簡支-簡支邊界情況下的臨界渦動速度。

固支-固支邊界條件下的臨界渦動速度的計算步驟如下：

(1)固支-固支邊界條件為：

y＝y(tǒng)′＝0(在x＝0和x＝l處)

(2)裝置的形狀曲線為：

(3)彎曲應變能U_b為:

(4)外力P做的功W₁為:

(5)離心力做的功W₂為:

類比簡支-簡支邊界條件，整理后得到：

其中，是固支-固支的歐拉屈曲載荷，則即是固支-固支邊界情況下的臨界渦動速度。