多孔功能梯度管柱的热-流-固耦合屈曲特性 |
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引用本文: | 常学平,周杰,陈美.多孔功能梯度管柱的热-流-固耦合屈曲特性[J].中国海洋大学学报(自然科学版),2023(6):151-160. |
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作者姓名: | 常学平 周杰 陈美 |
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作者单位: | 西南石油大学机电工程学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(51674216)资助~~; |
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摘 要: | 为了探究功能梯度管柱其热-流-固耦合屈曲特性对稳定性的影响,本文基于Euler-Bernoulli梁理论,研究了多孔功能梯度管柱的热-流-固耦合屈曲特性。分析中采用含孔隙度的Voigt混合模型描述多孔功能梯度管柱的材料属性。基于Hamilton变分原理,获得了多孔功能梯度管柱在热-流-固耦合作用下的非线性动力学控制方程及相应的边界条件。讨论了材料非均匀参数、孔隙度、内流流速、温度和轴向张力等参数对屈曲特性的影响。结果表明:随着孔隙度体积分数的增大,管道的等效弹性模量减小,但是屈曲临界温度、临界流速反而有所增加、而对于幂律指数,其对临界值的影响刚好与孔隙度体积分数相反。
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关 键 词: | 多孔功能梯度管柱 热-流-固耦合 幂律指数 孔隙度体积 温度 |
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