利用非线性导波检测早期损伤的潜在优势，在于其对微裂纹或以微结构变化的形式表现出来的材料性能退化的敏感性．而长距离传播能力使得振幅具有累积效应的非线性二阶谐纵向导波成为检测管道的理想方法．论文提出了在均匀各向同性的应力自由弹性固体管道中，产生轴对称二阶谐纵向导波的方案，该方案使用同频零阶纵向导波作为激励波．根据相速度匹配条件得到与此方案相对应的可能的谐导波生成点后，利用另一条件即非零功率流对生成点进行了数值验证，最终确定了在管道中产生二阶谐纵向导波的生成点．

洪水对管道构成严重威胁,可能导致管道冲出、裸露甚至大范围漂浮。管道在动水作用力、浮力、重力及岸边土体抗力的共同作用下发生空间弯曲变形。建立洪水管道力学分析模型,考虑管-土间非线性相互作用、管道轴力和管材非线性等因素,推导了管道空间变形曲线方程和变形协调方程,采用迭代方法求解管道的应力与应变。基于解析方法开发计算程序,通过算例分析了不同管道参数、洪水参数条件下管道变形与应力-应变分布。建立各算例有限元模型,对比分析表明解析方法计算结果与有限元方法吻合较好。基于极限状态理论提出洪水管道的安全评定方法,并对案例管道进行了安全评定。

在基于应力计算软件如国际通用的CAESARⅡ和水利计算软件如PIPENET、AFT等被普遍应用的基础上,介绍对管道进行水（汽）锤分析的一种更为精确合理的方法-时程分析。通过实例,详细介绍时程分析的过程,并与现在普遍应用的响应谱分析方法结果进行比较。

对管道振动机理进行了分析,运用弹性力学理论,建立了管道系统结构振动数学模型,并采用有限元方法,通过计算机仿真,分析了管道系统的结构振动,得出了管道系统结构振动固有频率和振型分布,掌握了结构参数对结构振动的影响规律,并进行了实验验证.

主蒸汽管道中弯头部分容易失效。通过在ANSYS中嵌入蠕变连续损伤模型，利用有限元方法和三点弯曲试验方法研究了初始椭圆度和不同壁厚比对管道弯头蠕变损伤寿命的影响。有限元计算结果表明，利用骨点应力评估具有初始椭圆度管道弯头的蠕变。寿命与有限元计算结果误差在3％以内。由有限元计算结果可得到内压弯管骨点的解析式，进而得到一种简便的考虑初始椭圆度的主蒸汽内压弯管的寿命评估方法。

旨在研究不同非光滑管道壁面流体摩擦阻力特性差异。基于仿生学原理和平板边界层理论,设计凹坑型、凸起型和波浪型3种非光滑管道壁面造型;采用数值模拟方法揭示不同非光滑管道壁面形态对流体摩擦阻力的影响规律;针对减阻性能最佳的凹坑型非光滑管道壁面,探索不同排列方式与流体减阻性能的关系。计算结果表明：凹坑型非光滑管道壁面沿程阻力系数最小,相比基准管道壁面模型其减阻率可提高35.57%;均匀排列方式的管道沿程减阻效果最显著。研究可对管道内壁面基于纹理减阻提供一定的参考依据。

本文用有限元方法对管内局部障碍-偏置细长孔口处流场进行数值模拟.在求解流函数-涡量式时壁面上的涡量边界条件用时间迭代法加以确定.对雷诺数Re=600时的流动进行计算所得计算结果以可视化的流线和速度矢量图的形式给出对分析流场的结构具有重要意义对局部障碍的设计有一定的参考价值.

在实际工程应用中管道的泄漏问题一直是困扰科技人员以及具体操作工人的一个重要问题.在假设管道内部流体在层流的基础上管道连接外侧的预紧力对管道连接处间隙是有重要影响的本文对其的影响程度进行了理论推导并结合具体尺寸进行实际分析.通过本文的研究获得了工程实际中泄漏量与安装预紧力之间的关系.为工程技术人员提供了理论与实践依据.

针对快锻压机排液系统中管道振动剧烈的问题，利用AMESim软件对快锻压机排液系统进行仿真分析。研究发现：在压机快锻速度达到最大、排液阀关闭及卸荷阀卸荷时，溢流管道内压力波动较大，而较大的压力波动将导致管道振动；卸荷管道单独回油能有效减小管道内压力波动，改善管道的振动。

本文对一种新型密封技术摆套密封作了参数优化为该结构的设计提出了一套有效的理论分析方法和进行结构参数的优化方法.