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预应力金属波纹管的动态分析
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预应力金属波纹管的动态分析

作者:预应力金属波纹管  来源:预应力金属波纹管性能参数  发表时间:2018-01-27  浏览:0

   预应力金属波纹管是一种外表面呈波纹状的薄壁管件,一般由不锈钢或铜合金加工制成,具有较大的轴向弹性,是管道的连接和补偿装置,具有工作可靠、结构紧凑等优点,还可以降低噪声,吸收管路的振动,起到减振的作用。随着计算机技术的飞速发展,有限元理论已经在预应力金属波纹管的结构分析中得到广泛的应用。

  目前,对预应力金属波纹管的设计和计算大多都基于静态结构强度分析和理论分析,考虑了静载荷和静特性,而通常应用中动载荷的作用对预应力金属波纹管的影响也是很大的,因此还要避免实际使用过程中因为外部的激振力频率与预应力金属波纹管的固有频率一致而产生的共振,从而导致预应力金属波纹管损坏,这就需要考虑预应力金属波纹管的动态特性并对其进行分析研究。

  根据有限元法及动力学理论,对DN200型金属预应力金属波纹管进行了瞬态动力学特性分析,获得了预应力金属波纹管的动态特性,并对两种结构的预应力金属波纹管进行了分析与比较。在仿真分析的基础上,对该型预应力金属波纹管进行了动态特性试验,并对仿真计算的可靠性进行了对比验证。

预应力金属波纹管性能参数

  预应力金属波纹管由预应力金属波纹管、法兰、拉杆、导流筒、非线性弹簧和加强筋等组成。预应力金属波纹管的简化动力学模型如图1所示,中间部分是膨胀节的等效动力学模型,因为其材料为阻尼材料,所以能起到系统阻抗的作用。

  预应力金属波纹管动态分析的结论

  (1)基于有限元理论,通过ANSYS建立了 DN200型的金属预应力金属波纹管的有限元模型。通过对金属预应力金属波纹管的模态分析,获得了预应力金属波纹管的固有特性参数。计算了预应力金属波纹管在单点激励的载荷作用下的动力学响应,在已知激励和响应的情况下,分析了系统的机械阻抗和位移与加速度响应曲线的衰减趋势。

  (2)根据动力学的基本理论,对DN200平衡式大口径挠性接管振动特性进行了测试试验,测量了系统的振动特性参数。从测试结果来看,测得的机械阻抗曲线符合挠性元件机械阻抗曲线的变化规律。将试验的数据和仿真计算的结果进行对比可知,仿真与试验完全一致,这说明了仿真计算的可靠性及准确性。

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