空調(diào)配管彎曲過程的數(shù)值模擬和振動(dòng)分析.pdf

1、彎管技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空航天、空調(diào)制造業(yè)、汽車工業(yè)、鍋爐及壓力容器行業(yè)等多種行業(yè)，本文所研究的是應(yīng)用于空調(diào)里的管子。空調(diào)配管系統(tǒng)是空調(diào)的主要部件之一，為有效降低空調(diào)的振動(dòng)和噪聲，需要對其振動(dòng)特性進(jìn)行研究。而配管系統(tǒng)是由各種不同尺寸彎管組成的，每根管子都會(huì)對配管系統(tǒng)的振動(dòng)產(chǎn)生影響，對他們進(jìn)行研究可以為配管系統(tǒng)的振動(dòng)分析提供基礎(chǔ)，從而有效改善配管系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性。 本文受日本大金空調(diào)“彎管加工解析系統(tǒng)開發(fā)”項(xiàng)目的資助。文中首先采用塑性

2、彎曲理論對彎管彎曲部分的幾何特性變化做理論分析,推導(dǎo)出截面壁厚變化公式和橢圓度公式。然后用有限元軟件ANSYS,利用離散化方法，建立一個(gè)基于理論分析得出的截面壁厚變化公式和橢圓度公式的彎管有限元模型，對其進(jìn)行模態(tài)分析，并考察彎曲效應(yīng)對彎管動(dòng)力特性的影響。接著應(yīng)用ANSYS建立一個(gè)彎管加工過程有限元模擬模型，并對結(jié)果進(jìn)行分析以驗(yàn)證理論推導(dǎo)公式的正確性。為了盡量減少不正確的材料常數(shù)對分析結(jié)果的影響，本文還對所研究的彎管的材料常數(shù)進(jìn)行測量。同

3、時(shí)做了大量的模態(tài)實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證本文分析結(jié)果。最后應(yīng)用ANSYS里的APDL參數(shù)化編程語言，以幫助不熟悉ANSYS的用戶方便的應(yīng)用本文所編寫的考慮彎曲效應(yīng)的彎管模態(tài)分析程序和彎曲加工模擬程序?qū)Ω鞣N彎管進(jìn)行模態(tài)分析。 研究表明，在對彎管進(jìn)行模態(tài)分析時(shí)，必須考慮彎曲加工效應(yīng)，因?yàn)閺澒艿哪B(tài)，特別是低階模態(tài)頻率將受到彎管彎曲部分壁厚的變化和彎曲部分橢圓度的影響。研究結(jié)果還表明，本文的理論分析是正確的，采用本文的基于理論分析得出的截面壁厚變