充液弯管的模态频率计算

考虑管道与液体之间的泊松耦合与连接耦合，推导了低频情况下的充液弯管轴向、横向振动的传递矩阵，并在给定的边阶条件的情况下推导出用传递矩阵求解弯管模态频率的方法。最后，用传递矩阵法和Ansys有限元分析软件计算了一定边界条件下充液弯管的模态频率。结果表明，固液耦合作用可使弯管的模态频率降低。     

多相流试验台管道上弯管内流场分析

利用ANSYS软件中FLOTRAN CFD对多相流的弯管处流体流场进行建模、划分网格、加载,分析得出流体流经弯管处的压力分布图和速度矢量分布图。探寻流体在流经弯管时速度和压力的变化,找出造成压力损失的主要原因,并找到管道内易损坏的部位,为多相流系统的设计提供合理的依据。     

基于ANSYS的输流管道流固耦合特性分析

应用有限元分析软件ANSYS对输流管道在不同约束条件下进行流固耦合动力学模拟计算和模态分析,得到输流管道在不同约束方式下管壁特征点径向位移、应力与固支点反作用力历程图、固有频率及振型,计算结果对优化管道系统和维护管道系统运行有一定的指导意义。     

输流管道自由振动特性分析系统

传统分析系统能够识别5 Hz以上的振动特性,但对低频率自由振动分析效果不佳,为此提出基于增量谐波平衡法的输流管道自由振动特性分析系统。依据输流管道建设原理,构建输流管道模型,利用增量谐波平衡法,对流体单元以及管道单元,进行受力振动分析,完成分析系统软件设计;根据被测管道的长度、位置等信息选择压电晶片传感器,采用浮点运算器与多模块控制器,完成分析系统硬件设计。实验数据表明,增量谐波平衡法特性分析系统较传统分析系统,提升分析能力44.72%,对输流管道自由振动能够完成全频分析。     

L型布置内河框架直立式码头结构模态分析*

以重庆某平面布置为“L型”的内河框架直立式码头为依托,采用MIDAS建立空间刚架模型并进行模态分析,提取关键模态分析结构的振型特点.初步探讨其动力特性,为结构设计、振动故障诊断以及结构动态特性的优化设计提供依据.     

竖直输液弯管流固耦合作用振动分析

文章针对竖直弯管转弯角度和支撑形式等因素,建立了4种转弯角度下的管道模型,基于流固耦合原理,运用ANSYS有限元软件分别进行了管道模态分析以及瞬态结构分析。结果表明,充液过程中,管道因流体冲击产生波动的位移,转弯角度的增大会减小流体的冲击作用,但同时会导致位移和应力的增大,改变管道最大应力发生的位置,减小管道的固有频率;两端均采用固定支撑,减少了管道的自由度,能够有效增加管道的固有频率,并且减少集中应力和振动幅度,为船舶管路的维修布置提供了依据。     

并列双圆柱绕流的动力学模态分解

本文对双圆柱绕流的卡门涡街现象进行了非稳态数值仿真,使用动力学模态分解方法(dynamic mode de?composition,DMD)对仿真得到的圆柱绕流涡量数据进行了分析和流场预测,研究了不同奇异值截断阶数对预测效果的影响.结果表明:利用DMD方法可以较准确地获得非稳态流动过程中涡量数据的模态结构和对应模态的频率、振幅;与稳定的周期阶段相比,用DMD方法分析处于不稳定周期阶段的圆柱绕流流场特征较困难;增加截断的奇异值数目在完善流场特征的同时也可能造成流场还原效果变差.     

充液管路系统流噪声控制研究

潜艇海水管路系统中泵、阀门引发的流噪声影响其隐蔽性,为抑制流噪声,可以采取在管路中安装水消声器的措施。本文采用传递矩阵法计算了安装于海水管路系统中水消声器的声学性能,并与实测数据进行了对比分析,取得了满意的结果。     

考虑声固耦合效应的输流管道声振特性分析

[目的]为准确掌握输流管道的声振特性,对其开展数值模拟研究.[方法]首先,基于声固耦合理论建立输流管道数值模型;然后,通过参数化扫描求解管道声振模态的频散曲线,分析弹性壁输流管道内部分别为空气、水和原油时的频散特性以及管道绝对声压应力分布情况,研究管壁厚度、弹性壁和硬声场壁对管道频散特性的影响.[结果]结果显示:管壁厚...     

弯管机弯管回弹规律的分析计算

本文根据普通弯管机上管材冷弯的工况,运用弹塑性弯曲理论,进行了模拟实际弯曲加工状态的计算.计算揭示了管材在弯曲加工全过程中,弯曲角θ与成形角θ'之间的变化规律.这与作者以前通过实验提出的关于在实际弯管范围,同一弯头上的弯曲角θ与成形角θ'之间呈严格直线关系相互印证.这些可为数控弯管回弹模型的建立等提供依据.     

带自由面流体运动的拉格朗日有限元分析

介绍了拉格朗日描述下的非定常不可压缩带自由面流体运动的有限元分析.在时间积分中采用速度修正法,采用速度修正分步法不仅可以让速度和压力均采用同阶插值函数,而且可以使算法变得更简单.用四边形单元对所求区域加以划分,并借助于Galerkin加权余量法导出相应的有限元方程组.通过实例计算,阐明了用该方法来分析带自由面流体运动的有效性及其实用性.     

流场中环肋圆柱壳的自由振动特性研究

采用能量法分析了流场中环肋圆柱壳的自由振动问题,讨论肋骨布置型式、流场压力对环肋圆柱壳自由振动频率的影响,给出了附加质量和振动波数之间的关系曲线.     

充液管道系统的模态分析

弹性充液管道在一端固定,另一端受到谐和力作用时自身会产生稳态纵振动。相比于管道自身模态的谐振,弹性管道稳态纵振动的幅度更大,对于声场的影响也更大。对于管道稳态纵振动的研究可以更好地说明充液管道对管口辐射声场的影响。通过等效梁模型的解析计算及与实验结果的对比,验证了等效梁模型用于计算管道稳态纵振动的正确性,同时,提出一种用于隔离管道纵振动的方法,并通过实验验证了其有效性。     

基于Fluent的输液管路压力波动仿真

流体压力波动是管道系统产生异常振动与噪声的主要根源之一。为了研究输液管道不同工况下的压力波动特性,利用计算流体动力学软件Fluent,对其内部流场进行三维非定常数值模拟,并分析在不同转速和背压工况下管路不同位置的压力波动特性。通过数值分析发现:管内流体的压力波动主要是由泵的周期性吸排作用引起,而且随着输液泵转速的增加而增加;管道不同位置的压力波动大小不同,在弯管密集处压力波动相对较大。最后利用实验验证了仿真模型的有效性。本文对于管路设计和振动治理有一定指导作用。     

齿轮箱有限元模态分析及试验研究

大功率齿轮箱的结构形式复杂,有限元前处理方式直接影响模态分析结果的准确性。通过单元协调性研究、焊接处理研究、有限元网格数量研究给出合适的有限元前处理方式,并应用于某型齿轮箱以得出较为精确的有限元模型,从而保证模态分析结果的准确性。采用锤击法对算例齿轮箱进行了模态测试,对比有限元分析结果和模态试验结果,验证了齿轮箱有限元模态分析结果较为精确,提出的处理方法合理。     

采用混合材料的离心风机转子的模态分析

多级离心风机转子模态分析是其动力学分析的一个重要方面.采用UG建立离心风机转子的三维模型,运用非结构化网格对风机转子模型进行网格划分,利用ANSYS对其进行模态分析.分析并探讨了自由模态和约束模态两种状态下的固有频率和振型,获得了各阶频率对应的振型图.改变风机转子结构材料属性,比较了Q235材料、铸铝材料以及混合材料所对应转子模态的固有频率和振型的改变.文中所做研究解决了该型号离心风机设计时的共振问题,同时也为其它离心风机的设计与动力学分析提供了参考.     

Effects of longitudinal fins on dynamic stability of pipes conveying fluid made of functionally graded material

Dynamic behavior and instability of clamped-clamped pipes conveying fluid with longitudinal fins are studied in this paper. The analysis is done for pipes made of both homogeneous and functionally graded materials (FGM). In the FGM case, the materials of pipe and fins are assumed to be graded through the radial direction based on a power-law distribution. The Hamiltonian principle and Euler-Bernoulli beam assumptions are employed to derive the governing differential equations of the pipe system. Different fin configurations are investigated and the effects of several parameters including power‐law index, fluid velocity, number of fins, thickness and height of the fins are analyzed. Natural frequencies of the pipe and critical flow velocities are determined for various values of parameters. Numerical results show that the stability of the system is significantly affected by the power‐law index and fin dimensions. Among different fin configurations studied in this paper, the addition of non-horizontal fins provides significant improvement in the stability of both homogeneous and FGM pipes conveying fluid and consequently, can be considered as an effective “dynamic stabilizer” for the pipe system. In contrast to non-horizontal fins, the horizontal fins improve the stability of pipes conveying fluid, slightly.     

含裂纹光轴的有限元模态分析

通过在SOLIDWORKS软件中建立光轴的三维几何模型,然后导入到ANSYS软件中,再结合ANSYS软件对曲轴的细节特征和约束进行简化,采用ANSYS软件对光轴进行自由模态分析。文中通过试验模态分析的方法对结构较简单的光轴进行试验分析,同时结合有限元理论计算,达到对裂纹识别的目的。     

基于Winding number积分方法求解输流管特征方程

Winding number积分方法是一种用于求解复特征值问题的有效方法。在用传递矩阵法分析输流管道的稳定性时,最终需要求解临界流速的特征方程。该特征方程属于复特征值问题,可应用Winding number积分方法来很好的处理。本文以输流直管为例,阐述了该方法的基本思想和计算的方法及步骤,并对典型边界条件下的特征方程进行求解,验证了Winding number积分方法在求解复数方程根时的有效性。最后,在此基础上研究了弹性支撑的刚度系数对输流管道稳定性的影响。     

模态分析法在船舶曲轴上的应用

以船舶6缸柴油机曲轴为例,在用CAXA软件建立三维实体模型的基础上,用AN—SYS软件对机体进行模态分析,计算出前2阶的相应振型,分析的结果显示出变形情况,为优化设计和故障诊断提供必要的依据．