流体结构动力耦合作用（英文版）

　　List of Principal Symbols
　　Chapter 1  Introduction
　　1.1  Background
　　1.2  Objectives
　　1.3  Procedures
　　1.4  Outline of book
　　Chapter 2  Theoretical model I： elastic tubes conveying steady fluid flow
　　2.1  Introduction
　　2.2  Review of previous work
　　2.3  Basic assumptions and description
　　2.4  Finite element model development
　　2.4.1  Order of magnitude analysis
　　2.4.2  The dynamic equilibrium equation
　　2.5  Numerical solution
　　2.5.1  Dynamic response
　　2.5.2  Eigenvalues and eigenvectors
　　2.6  Analytical model
　　2.7  Numerical results
　　2.8  Conclusions
　　Chapter 3  Theoretical model H： elastic tubes conveying steady fluid flow
　　3.1  Introduction
　　3.2  Model formulation
　　3.3  A numerical example
　　3.4  Conclusions
　　Chapter 4  Theoretical model IH： viscoelastic tubes conveying steady fluid flow
　　4.1  Introduction
　　4.2  Finite element model of the system
　　4.2.1  The e]astic finite element model
　　4.2.2  Viscoelastic material properties
　　4.2.3  Single-degree-of-freedom viscoelastic system
　　4.2.4  Multi-degree-of-freedom viscoelastic system
　　4.3  A numerical example
　　4.4  Conclusions
　　Chapter 5  Experimental model I： tubes conveying steady fluid flow
　　5.1  Introduction
　　5.2  Experimental set-up
　　5.2.1  Hydraulic piping system
　　5.2.2  Exciting system
　　5.2.3  Sensing system
　　5.2.4  Data acquisition and processing system
　　5.3  Experimental procedures and analysis
　　5.3.1  Experimental procedures
　　5.3.2  Experimental analysis
　　5.4  Experimental measurement range
　　5.5  Experimental uncertainty
　　5.6  Experimental results
　　5.7  Conclusions
　　Chapter 6  Comparison of experiment and theory： tubes conveying steady fluid flow
　　6.1  Introduction
　　6.2  Experimental and theoretical investigation
　　6.2.1  Experiment
　　6.2.2  Theory
　　6.3  Comparison of measured and predicted dynamic response
　　6.3.1  Effect of initial axial tensions
　　6.3.2  Effect of flow velocities
　　6.4  Comparison of measured and predicted natural frequencies
　　6.4.1   Effect of initial axial tensions
　　6.4.2  Effect of flow velocities
　　6.5  Conclusions
　　Chapter 7  Theoretical model IV： Thin cylindrical shells conveying steady inviscid fluid flow
　　7.1  Introduction
　　7.2  Overview of previous work
　　7.3  Governing equations
　　7.3.1  Shell equations
　　7.3.2  Fluid equations
　　7.4  The method of solution
　　7.5  Numerical examples
　　7.5.1  Convergence analysis
　　7.5.2  Model validation
　　7.5.3  Effect of initial axial tensions
　　7.5.4  Effect of hydrostatic pressures
　　7.5.5  Effect of the flow velocities
　　7.5.6  Effect of geometric properties
　　7.5.7  Effect of material properties
　　7.6  Conclusions
　　Chapter 8  Theoretical model V： thick cylindrical shells conveying steady inviscid fluid flow
　　8.1  Introduction
　　8.2  Overview of previous work
　　8.3  Formulation of the problem
　　8.3.1  The shell equation
　　8.3.2  The fluid equation
　　8.3.3  Boundary conditions
　　8.4  Method of solution
　　8.4.1  Shell domain
　　8.4.2  Fluid domain
　　8.4.3  Coupling equation
　　8.5  Results and discussion
　　8.5.1  Convergence analysis
　　8.5.2  Model validation
　　8.5.3  Effect of flow velocities
　　8.5.4  Effect of supported conditions
　　8.5.5  Effect of material properties
　　8.6  Conclusions
　　Chapter 9  Comparative study of axisymmetrica thin cylindrical shells containing fluid
　　9.1  Introduction
　　9.2  Elemental mass and stiffness matrices
　　9.2.1  Cylindrical frustum elements
　　9.2.1.1  Frustum elements based on the Sanders shell theory
　　9.2.1.2  Frustum elements based on the combination of the Sanders shell theory and FEM
　　9.2.2  Isoparametric axisymmetrical shell elements
　　9.3  Free vibration of axisymmetrical shells containing fluid
　　9.4  Numerical examples
　　9.5  Conclusions
　　Chapter 10  Theoretical model VI： cylindrical shells conveying steady viscous fluid flow
　　10.1  Introduction
　　10.2  Overview of previous work
　　10.3  Governing equations
　　10.3.1  The Navier-Stokes equations
　　10.3.2  Shell equation
　　10.3.3  Boundary conditions
　　10.4  Finite element formulation
　　10.5  Fluid-structure coupling
　　10.6  Results and discussion
　　10.7  Conclusions
　　Chapter 11  Theoretical model VII： tubes conveying pulsatile viscous fluid flow
　　11.1  Introduction
　　11.2  Model formulation
　　11.3  Methods of solution
　　11.3.1  Numerical solution I
　　11.3.1.1  FDM
　　11.3.1.2  MOC
　　11.3.1.3  The combination of FDM and MOC
　　11.3.2  Numerical solution II
　　11.3.2.1  FEM
　　11.3.2.2  MOC
　　11.4  Numerical examples
　　11.4.1  Large wave speeds
　　11.4.2  Small wave speeds
　　11.5  Conclusions
　　11.5.1  Large wave speeds
　　11.5.2  Small wave speeds
　　Chapter 12  Experimental model II ： tubes conveying pulsatile fluid flow
　　12.1  Introduction
　　12.2  Experimental set-up and procedures
　　12.2.1  Pulsatile flow system
　　12.2.2  Instrumentation
　　12.2.3  Experimental procedures
　　12.3  Experimental analysis
　　12.4  Comparisons of measured and predicted results
　　12.5  Conclusions
　　Chapter 13  Analysis of transient flow in pipelines with fluid-structure interaction
　　13.1  Introduction
　　13.2  Physical model
　　13.3  Method of solution
　　13.4  Numerical results
　　13.4.1  Validation
　　13.4.2  Damping mechanisms
　　13.4.3  Effect of Tc
　　13.5  Conclusions
　　Chapter 14  Transient flow in rapidly filling air-entrapped pipelines
　　14.1  Introduction
　　14.2  Formulation of the problem
　　14.2.1  Fluid domain
　　14.2.2  Entrapped air domain
　　14.3  Coordinate transformation and scaling
　　14.4  Method of solution
　　14.5  Numerical results and discussion
　　14.6  Conclusions
　　Chapter 15  Theoretical study on charging-up process in pipelines with entrapped air
　　15.1  Introduction
　　15.2  Mathematical model
　　15.3  Method of solution
　　15.4  Numerical results
　　15.5  Conclusions
　　References
　　Appendix 1  Characteristic equations and the Bessel function
　　Appendix 2  Isoparametric elements

　　    ZHANG YongLiang is Professor of Hydropower Engineering in Tsinghua University and director of the Hydraulics Research Institute.Born in Zhejiang， he received a BSc （Engineering）and MSc degrees from Tsinghua University in 1987 and 1989， respectively， and PhD degree in fluid-strcture interaction from Aberdeen University， United Kingdom in 2000. Zhang worked with consulting civil engineers in Philippines，Sri Lanka and China for seven years prior to starting PhD studies， and pursued PhD and Postdoc for six years in Aberdeen and London.He has been a member the faculty at Tsinghua University since 2003. He has taught courses in Coastal and Offshore Engineering and Science，Computational  Fluid  Dynamics，  Advanced Fluid Mechanics and has authored numerous technical papers and reports in several related fields. His research has often involved fluid mechanics， structural dynamics， wave theory，fluid-structure dynamic interaction and wave energy. He is a Vice president of Hydraulics Professional Committe of China Hydraulic Engineering Association.

　　    The book aims to aid designers， researchers and postgraduate students of pipes conveying fluid in predicting their dynamic behaviour for various flow velocities， fluid pressures and initial tensions as well as varying geometric and material properties. It also aims to provide practically useful information of interactions between fluids and structures.  Throughout，numerical results are carefully compared with experimental observations， and conclusions drawn as to the appropriateness and accuracy of the models used.