有哪4种方法通常被用来对管道结构振动问题展开分析??    珠海南屏镇升降车出租

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     （1）有限元法,  早在二十世纪四十年代初，欧拉等人首次提出有限元的概念，然而却没有人予以重视，直到五十年代中期，才渐渐有人在航空领域利用有限元法对升降车结构进行设计研究。所谓有限元法（FEM），其最开始是起源于结构理论。它的一般思路是把连续的结构看成由有限个小单元组合而成，这些小单元的力学特性集合起来就能代表整个结构的力学特性。在上世纪六十年代，有限元法曾在处理平面应力问题中有着重要的应用。后来，随着科技的飞速发展，特别是计算机性能变得越来越强大，有限元法发挥作用的地方就更加广泛，历经近几十年的发展，已经有很多有限元分析软件都能够应用。因此，对结构展开分析时，只要把复杂的模型按照一定的原则简化，提供必要的计算数据，就能够利用有限元分析软件进行运算。实际上，现在很多的有限元分析软件都有功能强大的专家系统，越来越智能化，作为解决工程问题的重要方法之一，有限元方法在实际工程中发挥着关键的作用。在对典型航空液压管路系统展开动力学研究时，有限元法是一种很好的数值计算方法。伴随有限元理论的不断完善，梁、壳单元在计算中被广泛应用，这样不需要利用大量的单元就可以对复杂的空间液压管路系统进行分析。但是不足之处也是显而易见的，由于流固耦合作用具有一定的多样性，这给液压管路系统的有限元建模增加了难度。

    （2）特征线法,  特征线法(MethodofCharacteristics)主要用于计算偏微分方程组，利用该法能够很方便地将偏微分方程转变成常微分方程，之后运用数值积分就能够使问题得到求解。特征线法出现的较早，早期人们就通过采用此法处理了大量所遇到的难题。随着科技的进步，特征线法又被不断的改进，在流体力学中得到了进一步的运用。在求解一些不太复杂的问题时，利用特征线法能够容易地进行求解；若遇到的问题相对困难，利用特征线法也能够计算出精度较高的数值解。近些年来，源于工程的需要，国外一些学者又对特征线法进行了深入探究。为便于对管道的各向振动进行研究，通过液体运动方程和管道振动方程等创建了14个变量的微分方程，然后利用特征线法对其解算，得到的结果与测试数据相比误差很小，几乎可以不用考虑。运算简单且方程易于求解是它的主要优势，但是在求解较为复杂的管路振动情况时，求解准确度较低及计算时间较长，特征线法还需进一步改进和完善。

  （3）有限元与特征线法,,  利用特征线法(MOC)处理流体力学问题也较为快捷有效，如果将有限元与特征线法(FEM-MOC)综合运用，则能够极大地增加计算准确度，尤其是采用FEM-MOC对横向振动的管路展开研究时比特征线法要更有优势。然而不足之处是，利用FEM-MOC对管路系统展开研究时，每一迭代步都必须有更多的管路与流体的数据来进行传递。所以，和特征线法比较而言，计算时间明显增加。

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    （4）传递矩阵法,  传递矩阵法(TMM)常用于对链状系统展开模态分析，它用矩阵形式来研究线性系统输入与输出的联系，该方法曾被用于成功地解决了二维Ising模型。当利用传递矩阵法(TMM)求解液压管路时，第一步是利用管路系统的数学模型推导出点传递矩阵和场传递矩阵；下一步剩余量矩阵就可以利用管系的边界条件来进行计算，最后计算出管路的模态。传递矩阵法(TMM)的长处是把链式结构分散成一些小单元，传递矩阵法对结构的求解相当于对低阶的小单元的求解，接下来进行整合，这样一来就可以极大地加快求解速度，减少运算时间，并且该法在计算机上也可以容易地实现，在工程计算中得到了广泛应用。另外，TMM能够对简单边界条件下输流管路的动力失稳问题进行分析，是解决液压管路系统振动问题的有效方法。

       后来，随着科技的进步，开始使用计算机辅助设计技术（ComputerAidedDesign)和计算机辅助工程技术来对液压管路系统振动问题展开分析计算。工程师使用计算机和相关设备进行设计分析，叫做CAD。在产品研发过程中，计算机能够代替工程师进行设计、分析、计算和图纸绘制等很多工作，如果设计者要从各种方案中选取最佳方案时，一般都要借助于计算机。大量的设计信息，无论是什么形式的都可以存储在计算机的硬盘和移动存储设备中，并可以方便地进行查找。科研工作者开始设计一般都使用草图，后期再利用计算机把草图转化成工作图，借助计算机能够很容易地对大量的图形数据进行加工。计算机辅助工程技术(CAE)可以将产品研发的所有流程有效地加以整合，其关键就在于相关信息的整合，使它应用于产品的整个研发过程，所以，计算机辅助工程技术是一个涵盖了设计者、产品研发及管理销售等组合而成的庞大系统。

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