基于ANSYS Workbench的輸液波紋管道振動(dòng)特性分析和振動(dòng)控制的研究.pdf

1、波紋管作為輸液管道的一種，也是一種關(guān)鍵的補(bǔ)償元件，主要的結(jié)構(gòu)特征是波形膨脹節(jié)，能夠?qū)艿榔鸬綔p振降噪的作用。管道常常會(huì)因溫度變化，機(jī)械位移或流體振動(dòng)引起波紋管的振動(dòng)，特別是在石油輸送、化工工業(yè)、金屬冶金、電力遠(yuǎn)輸、船舶、核能、航天等各種工業(yè)領(lǐng)域中有較大的體現(xiàn)。在工程實(shí)際中，輸液管道常會(huì)因?yàn)榱鞴恬詈献饔卯a(chǎn)生振動(dòng)，對(duì)管道結(jié)構(gòu)系統(tǒng)造成重大危害。在輸液管道中液體的不連續(xù)加壓是引起管道流固耦合振動(dòng)的關(guān)鍵因素，所以對(duì)輸液管道流固耦合振動(dòng)特性的研究，

2、以及采取有效的管道振動(dòng)控制方法的探討是很有必要的。本文以波紋管為例，基于ANSYS有限元軟件，數(shù)值分析了管道流固耦合的振動(dòng)特性，為波紋輸液管道在工程應(yīng)用中的進(jìn)一步研究奠定了基礎(chǔ)。
　　 在前人研究輸液管道流固耦合的基礎(chǔ)上，通過(guò)輸液管道系統(tǒng)的軸向振動(dòng)4-方程模型和橫向振動(dòng)4-方程模型了解管道系統(tǒng)流固耦合振動(dòng)機(jī)理。如果忽略對(duì)于振動(dòng)控制方程中的非穩(wěn)定的因素，可以得到在穩(wěn)態(tài)條件下的控制方程，從而可以求解出管道系統(tǒng)的初始條件。然后以輸液直

3、管的振動(dòng)控制方程為依據(jù)，針對(duì)波紋管道流固耦合，確定波紋管初始條件和邊界條件，為波紋管的流固耦合振動(dòng)模型的建立和在ANSYS Workbench中模型邊界條件的設(shè)置提供了理論基礎(chǔ)
　　 應(yīng)用三維造型軟件Pro/E和有限元分析軟件ANSYS ICEM建立波紋管高精度的有限元模型：利用ANSYS Workbench的雙向隱式迭代法，計(jì)算波紋管道系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性。與直管道振動(dòng)特性的相比較，得出波紋管管壁變截面是引起強(qiáng)烈流固耦合的主要因素