ansys計(jì)算失穩(wěn)的案例
基于ANSYS的波紋管波形參數(shù)對(duì)平面失穩(wěn)影響的分析
摘要：為了研究波紋管波形參數(shù)對(duì)波紋管平面失穩(wěn)的影響，使用ANSYS軟件建立了波紋管的有限元模型，對(duì)不同波形參數(shù)下的波紋管有限元模型進(jìn)行了模態(tài)分析與特征值屈曲分析。有限元計(jì)算結(jié)果表明，增加波紋管的壁厚和波距，或者減小波高，會(huì)使波紋管的固有頻率和屈曲載荷增加，因此在波紋管設(shè)計(jì)時(shí)，在滿足綜合性能情況下，可通過(guò)在一定范圍內(nèi)增加波紋管的壁厚和波距，或者減小波高的方法減少平面失穩(wěn)的發(fā)生；同時(shí)模態(tài)分析求出了波紋管的固有頻率和振型，可以避免在工程作業(yè)中，因?yàn)橥饨缯駝?dòng)頻率與波紋管固有頻率相同而發(fā)生共振現(xiàn)象，致使波紋管發(fā)生平面失穩(wěn)，為工程設(shè)計(jì)提供有效參考。
關(guān)鍵詞：波紋管;ANSYS數(shù)值模擬;屈曲分析;模態(tài)分析;波形參數(shù);平面失穩(wěn);
0 引言
波紋管膨脹節(jié)是用于管道連接和補(bǔ)償裝置，是一種薄壁型殼體，廣泛用于航空航天、化工、船舶等領(lǐng)域，它在工作時(shí)可補(bǔ)償由于熱脹冷縮和壓力變化帶來(lái)的位移變化，同時(shí)還可以起到降噪、減震的作用。在工作中波紋管常會(huì)因?yàn)閮?nèi)壓過(guò)大而產(chǎn)生平面失穩(wěn)，平面失穩(wěn)一般發(fā)生在長(zhǎng)度與直徑之比較小的波紋管中，或者無(wú)加強(qiáng)型波紋管中，是指波紋所在的平面不再與波紋管的軸線保持垂直，一個(gè)或多個(gè)波紋出現(xiàn)傾斜或彎曲[1]。張慶等[2]提出用ANSYS有限元法對(duì)同時(shí)承受軸向、橫向和轉(zhuǎn)角位移載荷的波紋管進(jìn)行內(nèi)壓穩(wěn)定性分析。葉陳等[3]利用 ANSYS軟件對(duì)未發(fā)生位移的波紋管平面失穩(wěn)壓力進(jìn)行有限元分析。陳曄等[4]用ANSYS有限元軟件對(duì)U形無(wú)加強(qiáng)波紋管在不同平面失穩(wěn)工況下的應(yīng)力響應(yīng)進(jìn)行了計(jì)算。張道偉等[5]對(duì)波紋管在拉伸條件下的外壓穩(wěn)定性進(jìn)行了試驗(yàn)研究和非線性有限元分析。但由于波紋管是薄壁結(jié)構(gòu)，形狀不規(guī)則，應(yīng)力也分布較復(fù)雜，導(dǎo)致波紋管性能受波形參數(shù)影響較大，而波紋參數(shù)對(duì)平面失穩(wěn)影響的研究也較少。
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