為探究針翅管的幾何構(gòu)造對(duì)其性能的影響,基于有限元方法,提出自頂及下的建模方法,計(jì)算獲得針翅管的振型和模態(tài)頻率,分析了整體針翅管長(zhǎng)度、管壁厚度、針翅高度和厚度等參數(shù)對(duì)針翅管模態(tài)頻率的影響。結(jié)果表明:針翅管長(zhǎng)度對(duì)固有頻率影響較大,管壁厚影響較小;相對(duì)針翅管幾何尺寸,針翅幾何尺寸對(duì)固有頻率的影響較小。該研究為工程設(shè)計(jì)中整體針翅管的選擇、使用與安全運(yùn)行提供參考。

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【部分圖文】：

圖1針翅管建模過程

針翅管模型尺寸及材料參數(shù)分別為基管外徑do為0.016m,內(nèi)徑di為0.012m,針翅高度h為0.007m,間隙tp為0.008m,管長(zhǎng)l為40cm,材料為碳鋼,E=1.93×1011Pa,μ=0.3,ρ=7850kg/m3。在ANSYS軟件中首先設(shè)置好存儲(chǔ)路徑(....

圖2針翅管模型的網(wǎng)格局部

模型采取自由劃分網(wǎng)格方式,單元的選取會(huì)對(duì)后期的計(jì)算有著非常大的影響,文中針翅管模型所選用實(shí)體單元,選擇MainMenu→Preprocessor→ElementType→Add/Edit/Delete命令,然后點(diǎn)擊SOLID186完成該項(xiàng)設(shè)置進(jìn)行網(wǎng)格劃分操作。選擇MainM....

圖3針翅管前六階振型

為了揭示管長(zhǎng)度、管壁厚、針翅長(zhǎng)度和厚度對(duì)模態(tài)頻率的影響,分別改變四種幾何參數(shù)的大小,而其他幾何參數(shù)和物理參數(shù)不變。3.1針翅管長(zhǎng)度

圖4針翅管長(zhǎng)度對(duì)固有頻率影響

分別選取針翅管長(zhǎng)為0.2、0.4、0.6m,依據(jù)文中方法對(duì)上述結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模,劃分網(wǎng)格,施加約束和模態(tài)分析,獲得針翅管前六階振動(dòng)的固有頻率與針翅管長(zhǎng)度關(guān)系,如圖4所示。可以發(fā)現(xiàn)隨著針翅管長(zhǎng)度增加,頻率顯著降低,前六階頻率分別降低了86.39%、86.39%、83.06%、84.0....

本文編號(hào)：3936554