1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告題 目：管路系統(tǒng)振動(dòng)測(cè)試研究系 （院）： 年 級(jí)： 專 業(yè)： 班 級(jí)： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 二一四年二月開題報(bào)告填表說(shuō)明1.開題報(bào)告是畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）過(guò)程規(guī)范管理的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)工作作風(fēng)的重要手段，是學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的工作方案，是學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作的依據(jù)。2.學(xué)生選定畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目后，與指導(dǎo)教師進(jìn)行充分討論協(xié)商，對(duì)題意進(jìn)行較為深入的了解，基本確定工作過(guò)程思路，并根據(jù)課題要求查閱、收集文獻(xiàn)資料，進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)（社會(huì)調(diào)查、現(xiàn)場(chǎng)考察、實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)等），在此基礎(chǔ)上進(jìn)行開題報(bào)告。3.課題的目的意義，應(yīng)說(shuō)明對(duì)某一學(xué)科發(fā)展的

2、意義以及某些理論研究所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益等。4.文獻(xiàn)綜述是開題報(bào)告的重要組成部分，是在廣泛查閱國(guó)內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)資料后，對(duì)與本人所承擔(dān)課題研究有關(guān)方面已取得的成就及尚存的問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)要綜述，并提出自己對(duì)一些問(wèn)題的看法。5.研究的內(nèi)容，要具體寫出在哪些方面開展研究，要突出重點(diǎn)，實(shí)事求是，所規(guī)定的內(nèi)容經(jīng)過(guò)努力在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)可以完成。6.在開始工作前，學(xué)生應(yīng)在指導(dǎo)教師幫助下確定并熟悉研究方法。7.在研究過(guò)程中如要做社會(huì)調(diào)查、實(shí)驗(yàn)或在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行工作，應(yīng)詳細(xì)說(shuō)明使用的儀器設(shè)備、耗材及使用的時(shí)間及數(shù)量。8.課題分階段進(jìn)度計(jì)劃，應(yīng)按研究?jī)?nèi)容分階段落實(shí)具體時(shí)間、地點(diǎn)、工作內(nèi)容和階段成果等，以便于有計(jì)劃地開展工作

3、。9.開題報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下進(jìn)行填寫，指導(dǎo)教師不能包辦代替。10.開題報(bào)告要按學(xué)生所在系規(guī)定的方式進(jìn)行報(bào)告，經(jīng)系主任批準(zhǔn)后方可進(jìn)行下一步的研究（或設(shè)計(jì)）工作。一、課題的目的意義： 飛機(jī)液壓管路振動(dòng)是由液壓泵壓力脈動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)機(jī)匣振動(dòng)及作動(dòng)器運(yùn)動(dòng)等引起的液固耦合現(xiàn)象,這種振動(dòng)不僅影響液壓系統(tǒng)的工作性能及壽命,還將嚴(yán)重影響飛機(jī)的飛行安全。在飛機(jī)首次飛行前,必須對(duì)液壓管路系統(tǒng)進(jìn)行振動(dòng)和應(yīng)力測(cè)試分析,檢查是否存在由液壓系統(tǒng)工作而引起的有害共振,通過(guò)評(píng)估測(cè)試數(shù)據(jù)來(lái)判斷首飛安全性。本文對(duì)由液壓沖擊及各種因振動(dòng)問(wèn)題而產(chǎn)生的管路故障機(jī)理以及排除方法做了統(tǒng)計(jì)和研究，為以后飛機(jī)液壓管路的維護(hù)和進(jìn)一步分析提供

4、有益的參考和借鑒。2、 文獻(xiàn)綜述（分析國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、提出問(wèn)題，找到研究課題的切入點(diǎn)，附主要參考文獻(xiàn)，約2000字）：管路振動(dòng)這一特性自被發(fā)現(xiàn)至今已有一百三十年的歷史，管路系統(tǒng)的正常工作是保證飛機(jī)安全飛行的重要條件,因此對(duì)液壓管道正確的維護(hù)和分析尤為重要。S.fmnveden用速度的方法(管路振動(dòng)、管中的張力、振動(dòng)能量的一致性)估計(jì)和測(cè)量了管路的平均振動(dòng)速度,并用理論推導(dǎo)了應(yīng)力因子算式,估算了管端處的最大應(yīng)力,研究了管路的穩(wěn)定性問(wèn)題,并對(duì)穩(wěn)定性參數(shù)化設(shè)計(jì)。國(guó)外學(xué)者對(duì)傳遞矩陣法的模態(tài)分析也作了一定的嘗試。El-Raheb直管管路采用梁模型,分別建立了直管與彎管的傳遞矩陣,并指出了低頻情況下梁模型

5、的有效性。Wiggert與Lesmez考慮管路與液體之間的泊松耦合和鏈接耦合,建立了充液直管的傳遞矩陣,給出了彎管的處理方法,但是卻對(duì)計(jì)算中彎管彎曲因子對(duì)彎管的影響闡述不夠。管路的流固耦合作用對(duì)其振動(dòng)特性的影響也越來(lái)越顯著,其中美國(guó)密西根州立大學(xué)的Hatfild提出了頻域的組件結(jié)合法,英國(guó)丹迪大學(xué)的Vardy領(lǐng)導(dǎo)的研究小組研究了分叉管路系統(tǒng)的瞬變振動(dòng)。荷蘭學(xué)者從理論和實(shí)驗(yàn)兩方面研究了流固耦合問(wèn)題,開發(fā)了FSISTRUL使得計(jì)算機(jī)仿真成為可能。國(guó)內(nèi)管路振動(dòng)的研究起步較晚,但國(guó)內(nèi)學(xué)者(主要在各高校中)針對(duì)各自的工作領(lǐng)域做了大量的研究工作。主要的有以下一些學(xué)校。西安交通大學(xué)較早在氣流脈動(dòng)及氣流管路振

6、動(dòng)問(wèn)題方面作了富有成效的研究。徐家軒對(duì)壓縮機(jī)管路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)振動(dòng)進(jìn)行了研究,并推出了閥門、法蘭、緩沖器、支承等的力學(xué)模型,黨錫琪系統(tǒng)地闡述了氣流脈動(dòng)與管路振動(dòng)研究的基礎(chǔ)理論、方法及工程應(yīng)用等。哈爾濱工業(yè)大學(xué)的趙定克等重點(diǎn)研究了管路中用于衰減和吸收壓力脈動(dòng)的各種裝置。浙江大學(xué)蔡亦剛等在流體傳輸管路動(dòng)力學(xué)理論方面做了系統(tǒng)的研究。上海交通大學(xué)沈榮瀛等對(duì)管路振動(dòng)特性及能量流、振動(dòng)傳輸特性等進(jìn)行了研究。北京航空航天大學(xué)針對(duì)飛機(jī)上一些特定管路振動(dòng),進(jìn)行了多方面的研究。其它一些單位也進(jìn)行了相關(guān)的研究。在眾多的研究領(lǐng)域中,對(duì)流體管路振動(dòng)特性計(jì)算的研究比較受關(guān)注,其研究主要集中在管路系統(tǒng)固液耦合的模態(tài)分析上,也包含

7、了固液耦合數(shù)學(xué)模型和管路穩(wěn)定性的研究。有限元法作為一種有效的方法被國(guó)內(nèi)學(xué)者廣泛加以運(yùn)用。浙江大學(xué)盛敬超用模態(tài)分析方法分析了流體傳輸管路內(nèi)的振動(dòng)流,并討論了管路的負(fù)載阻抗和機(jī)械振動(dòng)對(duì)管路內(nèi)振動(dòng)流的影響。黃玉盈對(duì)管路動(dòng)力學(xué)行為研究的比較全面。天津大學(xué)閏祥安等用有限元法建立了往復(fù)呆輸液管網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)振動(dòng)分析模型,求得了固有頻率和振型分布,給出了具有工程實(shí)用價(jià)值的管路減振、消振的設(shè)計(jì)原則。1974年西安交通大學(xué)考察了現(xiàn)場(chǎng)的管路振動(dòng)模型,建立了相關(guān)理論,編寫了仿真程序,并取得了很好的效果。清華大學(xué)戴大農(nóng)從位移和速度有限元方程出發(fā),建立了管路系統(tǒng)的模態(tài)分析理論,獲得了系統(tǒng)對(duì)外界激勵(lì)的響應(yīng)的封閉解,給出了兩個(gè)

8、具體問(wèn)題的解。梁波用有限元法進(jìn)行了輸液管路動(dòng)力特性和動(dòng)力穩(wěn)定性的分析,并提供了算例進(jìn)行比較。王苑用有限元方法研究流體管路在空間內(nèi)振動(dòng),給出了運(yùn)動(dòng)方程及解法,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。陳正翔研究了工程中常見的支承在多個(gè)彈性支座上的輸液管系,用Hamilton原理和有限元法建立了管路系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)微分方程,結(jié)果表明用較少的管梁?jiǎn)卧蓜澐肢@得足夠的精度,并考察了管系的失穩(wěn)狀態(tài)。哈爾濱工業(yè)大學(xué)的王世忠根據(jù)Hamilton原理推導(dǎo)了管路振動(dòng)方程,得到了反對(duì)稱的阻尼矩陣和對(duì)稱的剛度矩陣,用QR法計(jì)算了管路固有頻率。1987年蔡亦鋼在論文中,從頻率特性方面、瞬時(shí)特性方面論述了管路振動(dòng)過(guò)程的理論與實(shí)驗(yàn)方法。1989浙江工

9、業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文年張阿舟,姚起航主要研究了管路系統(tǒng)動(dòng)力特性,來(lái)避開關(guān)系的共振可能。1996年何秀華從聲音激勵(lì)親的葉頻、軸頻等方面對(duì)產(chǎn)生的壓力進(jìn)行了研究。2001年鄒光勝對(duì)承受簡(jiǎn)諧激勵(lì)的簡(jiǎn)支輸流管進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),考察了激勵(lì)頻率的變化對(duì)輸流管路振動(dòng)響應(yīng)的影響。上海交通大學(xué)張智勇等利用傳遞矩陣法對(duì)充液管系做了模態(tài)分析,主要不考慮耦合作用的振動(dòng)理論研究,推導(dǎo)了低頻情況下的充液直管周向、橫向振動(dòng)傳遞矩陣與彎管單元的傳遞矩陣,并使用ANSYS有限元分析軟件分析與用傳遞矩陣法計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,并且論述了模態(tài)分析采用有限元法。 參考文獻(xiàn)1Lesmez M W. Modal Analysis of Vibra

10、tions in Liquid-Filled Piping SystemsD.USA: MichiganState University, 1990.2Hatfied F J, Wiggert D C, Fathy F J. Characteristic of Wave Propagation and Energy Distribution in Cylindrical Elastic Shells Filled With FluidJ. Journal of Sound and Vibration, 1982,81(4):501-518.3Finneden S. Spectral Finit

11、e Element Analysis Straight Fluid-Filled Pipes with FlangesJ Journal ofSound and Vibration, 1997, 199(1): 125-154.4EI-Raheb M. Vibrations of Three-Dimensional Pipe System with Acoustic CouplingJ. Journal of Sound and Vibration, 1981, 78(1): 39-67.5徐稼軒等.壓縮機(jī)管路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)振動(dòng)計(jì)算J.化工與通用機(jī)械,1983,8:17-21.6蔡辦鋼.流體傳輸管路

12、動(dòng)力學(xué)M.杭州:浙江大學(xué)出版社,1998.7海恩A H.流體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的故障診斷及排除 M .北京:機(jī)械工業(yè)出版,2000.8榮廷藻.液壓系統(tǒng)故障診斷與排出100例 M .北京:機(jī)械工業(yè)出版,1997.9嵇光國(guó),呂淑華.液壓系統(tǒng)故障診斷與排除M .北京:海洋出版社,1992.10張艷.運(yùn)用實(shí)例淺析液壓系統(tǒng)故障的排查J.機(jī)械電子,2007，（17）：586.11譚黎.B757一200飛機(jī)液壓部件管路漏油故障分析J.中國(guó)民航學(xué)院學(xué)報(bào),2004:22 ( 6 ):26一27.三、課題研究的內(nèi)容、方法和預(yù)期目標(biāo)：研究?jī)?nèi)容：對(duì)飛機(jī)液壓管路系統(tǒng)振動(dòng)故障模式進(jìn)行了研究，在此基礎(chǔ)上采用仿真實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法研究了飛機(jī)管道系統(tǒng)振動(dòng)測(cè)試及診斷方法。方法：流固耦合法，模態(tài)分析，有限元法。預(yù)期目標(biāo)：通過(guò)仿真計(jì)算，確定不同環(huán)境下管道固有頻率的變化情況。四、所需儀器設(shè)備、材料情況：飛行學(xué)院CBT教室，連接網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)，圖