传递矩阵法在计算输流管路高频振动时的稳定性改进

来源：振动与冲击杂志2024年第2期北京时间：

作者：曹银行，柳贡民，胡志

单位：1.哈尔滨工程大学动力与能源工程学院，哈尔滨150001；2.哈尔滨工程大学烟台研究生院，山东烟台264006

摘要：传递矩阵法（TMM）是研究结构振动时常用的计算方法，但在计算大跨度输流管路高频横向振动时，TMM存在数值不稳定的现象，制约了其进一步应用。基于无量纲化计算结果得到的子单元划分准则的全局传递矩阵法（GTMM）、混合能传递矩阵法（HETMM）和结合变精度算法的传递矩阵法（variable precision algorithm—transfer matrix method ，VPA-TMM）等三种方法解决了这一问题。其中，GTMM是最常用的TMM计算稳定性改进方法；HETMM系首次从层状介质中的波传播计算扩展到管路系统的振动分析领域，计算矩阵的维度和形式不随子单元数的变化而变化，计算时间最短；VPA-TMM无需进行子单元划分，可以看作是从根源上解决了TMM的长跨度高频计算失稳问题，但计算时间会大幅度增加。

关键词：传递矩阵法；高频计算失稳；全局传递矩阵法；混合能传递矩阵法；变精度算法；