[發明專利]航空管道三維流固耦合參數共振響應特性預測方法和裝置

在審

• 申請號: 201910001794.6
• 申請日: 2019-01-02
• 公開（公告）號: CN109635500A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 岳珠峰;李錢;劉偉
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 闞梓瑄

1.一種航空管道三維流固耦合參數共振響應特性預測方法，其特征在于，包括：

根據相關參數建立航空輸流管道的三維流固耦合動力學模型；

根據所述動力學模型建立所述航空輸流管道的三維流固耦合動力學運動方程；

根據所述動力學運動方程得到有限維矩陣方程；

根據所述有限維矩陣方程得到所述航空輸流管道在預設脈動頻率范圍內的參數共振響應特性。

2.根據權利要求1所述的航空管道三維流固耦合參數共振響應特性預測方法，其特征在于，所述相關參數包括：

幾何參數，包括所述輸流管道的內徑、外徑和總長度；

物理參數，包括所述輸流管道的彈性模量和密度；

工況參數，包括所述輸流管道內流體的平均流速、脈動幅值和脈動頻率。

3.根據權利要求1所述的航空管道三維流固耦合參數共振響應特性預測方法，其特征在于，根據所述動力學運動方程得到有限維矩陣方程，包括：

根據所述動力學運動方程采用伽遼金方法得到所述有限維矩陣方程。

4.根據權利要求1所述的航空管道三維流固耦合參數共振響應特性預測方法，其特征在于，根據所述有限維矩陣方程得到所述航空輸流管道的參數共振響應特性，包括：

根據所述有限維矩陣方程采用龍格庫塔方法計算輸流管道的參數共振響應特性。

5.根據權利要求4所述的航空管道三維流固耦合參數共振響應特性預測方法，其特征在于，所述參數共振響應特性包括：

航空輸流管道內流體速度在低于臨界流速時航空輸流管道的三維流固耦合參數共振響應特性和航空輸流管道內流體速度超過臨界流速時航空輸流管道的三維流固耦合參數共振響應特性。

6.根據權利要求4所述的航空管道三維流固耦合參數共振響應特性預測方法，其特征在于，所述參數共振響應特性為預設脈動頻率范圍內不同脈動頻率所對應航空輸流管道的振動幅值。

7.根據權利要求1所述的航空管道三維流固耦合參數共振響應特性預測方法，其特征在于，所述航空管道三維流固耦合參數共振響應特性預測方法還包括：

對所述動力學運動方程進行特征值分析得到固有頻率。

8.根據權利要求7所述的航空管道三維流固耦合參數共振響應特性預測方法，其特征在于，所述固有頻率包括：

航空輸流管道內流體速度在低于臨界流速時航空輸流管道的固有頻率和航空輸流管道內流體速度超過臨界流速時航空輸流管道的固有頻率。

9.根據權利要求8所述的航空管道三維流固耦合參數共振響應特性預測方法，其特征在于，根據所述固有頻率檢測所述參數共振響應特性的準確性。

10.一種航空管道三維流固耦合參數共振響應特性的預測裝置，其特征在于，包括：

模型建立模塊，用于建立航空輸流管道的三維流固耦合動力學模型；

方程建立模塊，用于根據所述動力學模型建立航空管道三維流固耦合動力學矩陣方程；

方程轉換模塊，用于根據動力學矩陣方程得到有限維矩陣方程；

計算模塊，用于根據所述有限維矩陣方程得到所述航空輸流管道的參數共振響應特性。