一种变截面管路自由振动特性的分析方法

摘要

本发明公开了一种变截面管路自由振动特性的分析方法：在欧拉‑伯努利梁模型的基础上，得到管路横向振动方程；基于锥管路的几何特征，将锥管的截面惯性矩和面积随轴向长度变化的变量代入横向振动方程；根据锥管的几何特征忽略二阶小量，将微分算子代入获得简化锥管横向振动方程；求解变系数常微分方程，得到含有贝塞尔函数的理论解析解；根据锥管的挠度等求解锥管参量的传递关系，进一步得到锥管参数传递矩阵；基于锥管路的边界条件特性，重组锥管的传递矩阵，获得场传递矩阵下的奇异子矩阵，推导得到超越方程，求解方程得到锥管路的自由振动频率特性及模态特性。解决了现有管路系统链式传递分析过程中无法将锥形管路部分准确表达的问题。