【摘要】：管路系統(tǒng)由管道、管夾和流體組成,廣泛應(yīng)用于車輛、輪船、建筑等行業(yè)或領(lǐng)域。在工作中,管路系統(tǒng)在外界激勵(lì)和內(nèi)充流體介質(zhì)沖擊下,會(huì)產(chǎn)生較大振動(dòng)和噪音,加劇設(shè)備疲勞和磨損、縮短使用壽命、造成環(huán)境噪音污染,甚至產(chǎn)生管道裂縫、斷裂,導(dǎo)致流體泄露。因此,管路系統(tǒng)的減振降噪研究,特別在諸如軍事等一些特殊領(lǐng)域,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文通過(guò)分析管路系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性,揭示管夾對(duì)管路系統(tǒng)的減振和隔振原理,進(jìn)而從管夾材料和結(jié)構(gòu)兩方面入手設(shè)計(jì)新型復(fù)合阻尼管夾,以減小管道系統(tǒng)的振動(dòng)。首先理論分析管路系統(tǒng)振動(dòng)特性,給出新型復(fù)合阻尼管夾的設(shè)計(jì)思路。在保證質(zhì)量幾乎不變的情況下,適當(dāng)降低管夾的支承剛度,提高管夾隔振效果;同時(shí)在材料選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上適當(dāng)增大管夾的阻尼值,提高管夾在共振區(qū)的減振效果,進(jìn)而減小管路系統(tǒng)的振動(dòng)。然后提出新型阻尼管夾的分析設(shè)計(jì)方法。根據(jù)受迫非共振法,設(shè)計(jì)并制作試驗(yàn)測(cè)試裝置,得到管夾的支承剛度和阻尼值,測(cè)試管夾中減振元件的材料硬度并得到其彈性模量和泊松比。根據(jù)測(cè)試參數(shù),建立管夾的三維模型,在ANSYS有限元平臺(tái)上分析其模態(tài)振型等動(dòng)力學(xué)特性。為理論和試驗(yàn)相結(jié)合分析、設(shè)計(jì)新型管夾奠定基礎(chǔ)。最后,根據(jù)新型阻尼管夾的設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)制作出管徑為Φ30的新型阻尼管夾。采用較軟的橡膠材料制作管夾減振元件,在結(jié)構(gòu)上重新設(shè)計(jì)支撐件、減振元件與管道的接觸方式和結(jié)構(gòu)參數(shù)。試驗(yàn)對(duì)比和ANSYS有限元仿真結(jié)果表明,設(shè)計(jì)完成的管徑Φ30的管夾具有較好的減振效果。本文的提出的研究方法和設(shè)計(jì)思路將為設(shè)計(jì)新型阻尼管夾提供參考;本文給出的新型管夾的結(jié)構(gòu)形式參數(shù)和材料選擇將為進(jìn)一步設(shè)計(jì)系列化減振管夾產(chǎn)品打下基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB535.1
【圖文】：

圖 1-1 管夾三維模型 35 鋼，通過(guò)建立三維模型并進(jìn)行靜態(tài)圖對(duì)管夾進(jìn)行結(jié)構(gòu)改善，減輕了管夾的羅上銀[28]總結(jié)了我國(guó)在液壓、氣(汽)動(dòng)的類型主要有鋼木結(jié)構(gòu)管夾、鋼制單體構(gòu)件焊接管夾。鋼制單體管夾結(jié)構(gòu)如圖1-2b 所示。

圖 1-1 管夾三維模型管夾材料選擇為 35 鋼，通過(guò)建立三維模型并進(jìn)行靜態(tài)分析，根據(jù)管夾的分析結(jié)果及優(yōu)化云圖對(duì)管夾進(jìn)行結(jié)構(gòu)改善，減輕了管夾的質(zhì)量，且結(jié)構(gòu)的靜能也得到了改善。岳峰、吳國(guó)華、羅上銀[28]總結(jié)了我國(guó)在液壓、氣(汽)動(dòng)傳動(dòng)管道中管夾的及應(yīng)用進(jìn)展。管夾的類型主要有鋼木結(jié)構(gòu)管夾、鋼制單體管夾、塑料管夾壓鑄管夾及金屬結(jié)構(gòu)件焊接管夾。鋼制單體管夾結(jié)構(gòu)如圖 1-2a 所示，其余結(jié)構(gòu)類似，如圖 1-2b 所示。

管路系統(tǒng)一般由管道及管夾兩部分組成，如圖 2-1 所示。管路系統(tǒng) 管道 {管子輸送流體管夾 固定元件支撐元件減振元件連接元件圖 2-1 管路系統(tǒng)的組成管道是管路系統(tǒng)的主要組成部分，起著導(dǎo)向與輸送流體的作用；管夾是道按照預(yù)定的走勢(shì)布置，安裝在管道中間起著一定的支撐與固定作用，道的使用中不可避免的會(huì)產(chǎn)生一些振動(dòng)，為了減小管道的振動(dòng)，管夾要阻尼性，使管夾在管道中起到良好的隔振與減振效果。管道在使用過(guò)程中的簡(jiǎn)圖如圖 2-2 所示。

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