金屬波紋管模態(tài)分析以及流固耦合瞬態(tài)響應(yīng)特性分析

管道系統(tǒng)作為液體運(yùn)輸系統(tǒng)中核心的構(gòu)成部分，在化學(xué)工業(yè)、電力能源、海洋技術(shù)、公共事業(yè)等工業(yè)及民生領(lǐng)域都有著十分廣泛應(yīng)用，并發(fā)揮著重要作用。但無法忽略的問題是，它在工作過程中，管身和液體之間會(huì)產(chǎn)生非常明顯的相互耦合的功效，促使所運(yùn)輸?shù)囊后w出現(xiàn)因?yàn)楦鞣N因素作用所引起的非定常流動(dòng)，導(dǎo)致管道產(chǎn)生震動(dòng)。但對(duì)于輸流管路產(chǎn)生的震動(dòng)不能只是看作是液體或著其他因素引起的管道系統(tǒng)的震動(dòng)，而應(yīng)該把管道和液體之間這樣的總體震動(dòng)看作是流固耦合震動(dòng)去考慮。

金屬波紋管作為工業(yè)管道系統(tǒng)中一種含有多個(gè)橫著波紋、表層呈現(xiàn)圓柱型的、軸對(duì)稱薄壁彈性殼體的管道，常常用于管道系統(tǒng)的位移及熱補(bǔ)償、減振降噪和介質(zhì)隔離等。正是由于金屬波紋管這樣的繁雜的變截面幾何結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在液體的作用下，促使這種薄壁管更容易產(chǎn)生有別與其他管道的震動(dòng)變形。而設(shè)計(jì)金屬波紋管時(shí)，一般只考慮它靜載荷與靜特點(diǎn)，導(dǎo)致金屬波紋管在使用過程中，常常導(dǎo)致因?yàn)檎饎?dòng)引起的失效破壞等重大經(jīng)濟(jì)損失。隨著工業(yè)產(chǎn)品自身技術(shù)指標(biāo)的逐步提高，要求金屬波紋管在設(shè)計(jì)，制造，安裝及使用等各階段都應(yīng)考慮其靜、動(dòng)態(tài)特性。作為一類用于連接輸流管道的輸液金屬波紋管，因?yàn)橐后w作用產(chǎn)生的震動(dòng)影響明顯高于其它管件，因此，在這種情況下，它不但無法作為有效的消振減振元件，反而還會(huì)變成系統(tǒng)震動(dòng)的制造者。

綜上所述，基于金屬波紋管同其他管路的差別，對(duì)金屬波紋管進(jìn)行模態(tài)分析以及流固耦合瞬態(tài)響應(yīng)特性分析，在工程實(shí)踐應(yīng)用上有重要的實(shí)際意義。