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关于对金属软管的研究

郑州久安管道2014-12-15 15:43:381162来自:http://www.yjbcq.com

关于对金属软管的研究运用非线性有限元方法来分析研究金属软管的力学性能是一个崭新的课题。本文采用非线性有限元方法,在大型通用有限元分析软件ANSYS平台上,对金属软管的静力学和动力学性能展开了详尽的研究,编制了金属软管力学性能有限元分析专用软件。
关于对金属软管的研究内容如下;
(1>分析了金属软管的结构特性,及金属软管的材料非线性、几何非线性和大变形特性,确定了运用非线性有限元方法对其进行分析研究。同时介绍了运用非线性有限元法对金属软管力学性能进行研究中涉及到的主要理论。
(2>从单层波纹管有限元模型的建立、多层波纹管有限元模型的建立、网套有限元模型的建立、网套与波纹管之间的相互作用以及负载与边界条件模拟、求解方法与求解器选择等方面展开研究,建立多层金属软管的参数化有限元模型。对典型金属软管在承受内压、轴向拉压、横向弯曲等静力载荷单独作用和联合作用下的静力特性进行分析。并将有限元分析计算结果与实验结果进行了对比,有限元分析结果与实验结果相当吻合。

(3)在金属软管静力分析的基础上,研究了波纹管的主要参数对其力学性能的影响、网套钢丝最佳平衡编织角的确定问题以及端部连接工艺对金属软管静力学性能的影响等。
(4)根据结构振动特性的有限元法建立了金属软管的动力学有限元模型。
  利用此有限元模型对金属软管进行模态分析,计算出其固有频率和振型,研究金属软管在简谐激励和瞬态激励下的振动响应。并将有限元计算结果与实验结果进行了对比,有限元分析结果与实验结果基本吻合。(详见第四章)(5)基于结构参数化设计思想,利用ANSYS的参数化设计语言一一APDL语言,将金属软管力学性能的分析程序实现参数化,以便对各种结构尺寸结果以及各种工况下的金属软管进行相应到的力学性能的分析。
上述工作系统地完成了关于对金属软管的研究,为工程设计人员提供了参数化金属软管力学性能分析软件。在工程应用中具有重要的实用价值。同时,对进一步提高金属软管的性能指标,开拓金属软管的使用领域以及对金属软管的系列化、标准化都具有重要的意义。

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