输流管道作为一种重要的工程结构,被广泛应用于水动力工程、采矿工程、油气输运、核动力装置诸多工程领域。在实际工程中输流管道的安全和耐久问题日益突出,对输流管道耦合动力学问题的研究,不仅可以为输流管道的正常工作设计提供重要参考意义,而且在流固耦合力学研究领域具有十分重要的学术价值。本文研究了非线性多参数输流管道系统的非线性动力学行为,重点考查耦合输流管道在多参数组合下的复杂分岔路径和混沌运动现象。经数值计算,利用分岔图、相平面图、Poincare截面图分析系统的非线性动力学响应,得到了如下成果:(1)研究分布随从力作用下双参数非线性弹性地基上输流管道的非线性动力学行为。讨论平均流速、分布随从力、地基剪切刚度对系统周期运动和混沌运动的影响规律。结果表明:随着随从力的连续变化,系统振动状态由周期过渡到混沌,且振动幅值逐渐增加,由此可见随从力不利于系统稳定;地基剪切刚度对系统的概周期运动和混沌运动有抑制作用,当剪切刚度达到一定值时系统处于稳定状态。考虑随从力后,系统达到稳定状态需要更大的剪切刚度。(2)研究分布随从力作用下两平行输流管道耦合系统的非线性动力学行为。着重讨论分布随从力和两简支输流管道之间线性连接刚度对系统动力学特性的影响。结果表明:当耦合输流管道之间的连接刚度较小时,两管道动态响应存在差异较大,不会产生明显同步现象,当耦合输流管道之间的连接刚度足够大时会产生明显同步现象;以耦合输流管道之间的连接刚度为控制参数的动力学行为,可以观察到随着连接刚度的变化,系统呈现出丰富的动力学行为,包括周期运动、概周期运动和混沌运动,当连接刚度足够大时系统将始终处于周期运动。由此可见,当耦合输流管道之间的连接刚度足够大时对系统的混沌运动和概周期运动有很好的抑制作用。(3)研究基础激励和脉动流联合激励作用下悬臂输流管道的非线性动力学行为。着重讨论系统运动状态随激励频率和相位差的变化。结果表明:在基础激励作用下,系统具有非常丰富的动态响应,包括周期、概周期和混沌运动。在脉动激励作用下,系统通过运动形态的跳跃进入和脱离混沌,并最终为周期运动。在基础激励与脉动激励共同作用下,当基础激励频率与脉动频率相等时,系统在激励频率较低时为混沌运动,随着激励频率的提高,系统响应将通过间歇阵发混沌最终过渡到周期运动;当系统基础激励与脉动激励接近但不相等时,系统表现为混沌等复杂运动;当脉动激励与基础激励频率相差较大时,系统响应与只考虑基础激励时的基本相同。基础激励与脉动内流激励频率相同、相位差较小时,系统运动形态变化较剧烈,由周期通向混沌有两种形式:倍周期分岔、振动形态的跳跃过渡。