基于ANCF的输流管道非线性动力学分析：更精确的运动方程

本文档探讨了"基于绝对节点坐标法的输流管道非线性动力学分析"这一主题，发表于2011年的《振动与冲击》期刊第30卷第6期。作者蔡逢春、喊峰刚、叶献辉和黄茜来自中国核动力研究设计院反应堆系统设计技术国家重点实验室，他们提出了一个新颖的一维二节点输流管道单元模型。文章的核心内容是采用Irschik提出的适用于含有非材料体积系统的拉格朗日方程，来推导出输流管道单元的运动方程。 在这个模型中，他们选择Euler梁来模拟管道，摒弃了传统的线性假设，全面考虑了非线性的Green应变张量和第二Piola-Kirchhoff应力张量，确保了分析的准确性。特别地，他们并未对悬臂输流管道的轴线伸缩性进行简化，同时考虑了材料的泊松效应对流速的影响，这使得所得到的运动方程相较于传统基于量级近似的方法更为精确和合理。 作者通过对数值计算的运用，深入研究了在不同边界条件下输流管道的非线性行为，并将其结果与经典输流管道运动方程进行了对比。实验结果显示，该方法能够提供更为准确和可靠的结果，从而提高了对输流管道动态响应的理解和预测能力。 文章的关键词包括绝对节点坐标法、输流管道、非线性振动和稳定性，这些词汇揭示了研究的核心内容和关注点。整体而言，这篇论文对于理解和改进输流管道的工程设计和安全评估具有重要意义，尤其是在处理复杂工况和非线性效应时。通过采用这种先进的分析方法，工程师们可以更好地预测和控制输流管道在实际运行中的动态性能，减少潜在的风险。