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    波紋管模態分析以及流固耦合瞬態響應特性分析

    [作者:奧光] [日期:21-10-27] [熱度:]

        管道系統作為流體運輸系統中核心的組成部分,在化學工業、電力能源、海洋工程、航空航天、公共事業等工業及民生領域都有著非常廣泛的應用,并發揮著重要作用。但無法忽視的問題是,它在工作過程中,管體和流體之間會產生非常明顯的相互耦合的作用,使得所輸送的流體出現由于多種因素作用而引起的非定常流動,致使管路產生振動。但對于輸流管道產生的振動不能僅僅看作是流體或著其他因素引起的管道系統的振動,而應該將管道和流體之間的這種整體振動看作是流固耦合振動來考慮。

        波紋管作為工業管道系統中一種帶有多組橫向波紋、表面呈現圓柱形的、軸對稱薄壁彈性殼體的管道,經常用于管道系統的位移及熱補償、隔振降噪和介質隔離等。正是由于波紋管的這種復雜的變截面幾何結構特征,在流體的作用下,使得這種薄壁管更容易產生有別與其他管道的振動變形。而設計波紋管時,一般只考慮它的靜載荷與靜特性,致使波紋管在使用過程中,經常造成由于振動引起的失效破壞等重大經濟損失。隨著工業產品自身技術指標的逐步提高,要求波紋管在設計,制造,安裝和使用等各階段都應全面考慮其靜、動態特性。作為一類用于連接輸流管道的輸液波紋管,由于流體作用產生的振動影響明顯高于其它管件,因此,在這種情況下,它不僅無法作為有效的消振隔振元件,反而還會成為系統振動的制造者。
     
        綜上所述,基于波紋管同其他管道的差異,對波紋管進行模態分析以及流固耦合瞬態響應特性分析,在工程實際應用上有重要的現實意義。

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