裂纹损伤管道振动功率流特性的实验研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com学兔兔www.xuetutu.com第37卷第5期石油化工设备V0I．37NO．52008年9月PETR()-CHEMICAIEQUIPMENTSept．2008，+“+”+”+“+”+、：试验研究：．．+．．+．．+．．+．．+．．+-文章编号：i000—7466(2008)05—0001—05裂纹损伤管道振动功率流特性的实验研究朱翔，李天匀，赵耀，金全洲，刘志忠(华中科技大学船舶与海洋工程学院，湖北武汉430074)摘要：设计了无限长裂纹损伤管道的实验模型和装置，分别对无损伤管道和含有环向裂纹损伤管道的输入功

2、率流进行了测量，并与理论计算值进行了对比。结果表明，对于无损伤管道和损伤管道，输入功率流的实验测量结果和理论值均吻合较好。实验研究验证了理论模型和分析结果的正确性，为用振动功率流方法识别管道结构中的裂纹损伤提供了理论基础。关键词：管道；裂纹；振动功率流；实验研究中图分类号：0329文献标志码：AExperimentalInvestigationontheCrackedPipe’sVibrationalPowerFlowCharacteristicsZHUXiang，LITian—yun，ZHAOYao，JINQuan—zhou，LIUZhi-zhong(Sch

3、oolofNavalArchitectureandOceanEngineering，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China)Abstract：Theexperimentalresearchonthecrackedpipe’Svibrationpowerflowcharacteristicswasimplemented．Theexperimentmodelandsetupofinfinitecrackedpipeweredesigned，andtheinputpowerflowsofp

4、erfectpipeanddamagedpipewithcircumferentialcrackweremeasured．Theexperimentalresultswerecomparedwiththeoreticalresults，whichshowedthatforbothper—feetpipeanddamagedpipetheexperimentalresultsshowedagoodagreementwiththetheoreticalresults．Theexperimentalresearchesverifiedtheaccuracyofthe

5、theoreticalmodelandresults，whichprovidesthebasisforthedamagedetectionbyusingthevibrationalpowerflowmethod．Keywords：pipe；crack；vibrationalpowerflow；experimentalinvestigation管道广泛用于石油和天然气运输、化工以及其笔者在文献[4，5]的基础上，进一步对无限长裂它工业领域。在设计载荷和外界环境的作用下，裂纹损伤管道结构的振动功率流特性进行了实验研纹损伤往往会在管道中出现，使得结构的安全性受究。提

6、出了裂纹管道振动功率流的测量分析系统与到威胁，严重时可威胁到人的生命。国内外学者对实验方法，通过实验测量管道在损伤前后的输入功各种裂纹损伤形式的管道结构进行了大量的静态实率流。并将实验结果与文献Es]中的理论计算结果验研究，以考察结构的强度及稳定性[1～]，而有关裂进行了比较，验证了理论模型和分析结果的有效性纹损伤管道振动特性的实验研究则相对较少。与正确性。收稿日期：2008—04—02基金项目：国家自然科学基金资助项目(50375059)；华中科技大学校研基金资助项目作者简介：朱翔(1980一)，男，湖北十堰人，讲师，博士，主要从事结构损伤识别、结构振动噪声

7、等方面的研究。维普资讯http://www.cqvip.com学兔兔www.xuetutu.com·2·石油化工设备2008年第37卷使模型管道中的振动波在此被吸收。②在模型管道1实验模型及装置两端的内壁上粘贴长0．4m、厚3mm的橡胶层以1．1模型结构及尺寸吸收振动能量。实验用模型管道采用UPVC管材，其结构尺寸模型管道环向表面裂纹的局部放大见图2。如下：管道长4000mill，厚5mm，外径200ITllTI。实验前分别在模型管道的两端使用游标卡尺沿圆周以22．5。间隔进行了内、外径测量，同时在其中间以同样方法对外径进行了测量。分别在两端同样沿圆周以22．

8、5。间隔16个点测量壁厚，并分别取平均