金屬波紋管隔振特性的研究.pdf

1、金屬波紋管是一類(lèi)圓柱形薄壁的彈性殼體，其橫向帶有波紋，在管路系統(tǒng)中主要起到減振降噪的作用。在實(shí)際工況中，為了提高金屬波紋管的減振降噪效果，需要對(duì)其隔振特性進(jìn)行研究。
　　本文以 DN219金屬波紋管為對(duì)象，采用數(shù)值仿真和試驗(yàn)相結(jié)合的方法進(jìn)行研究。利用 ANSYS有限元分析軟件建立了金屬波紋管的有限元模型，研究幾何參數(shù)、結(jié)構(gòu)構(gòu)型及阻尼材料特性對(duì)金屬波紋管減振效果的影響，最后通過(guò)試驗(yàn)對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明：當(dāng)激振頻率為40Hz時(shí)

2、，該金屬波紋管的減振效果隨著波高及波數(shù)的增加而增大，隨著波距、壁厚、直徑及阻尼材料的彈性模量的增加而減小，隨著阻尼材料的厚度的增加先增大后減小；當(dāng)激振頻率為13.5Hz時(shí)，該金屬波紋管的減振效果隨著波高、波距、壁厚、直徑、波數(shù)及阻尼材料的彈性模量的增加先減小后增大。金屬波紋管減振效果與阻尼材料薄厚的關(guān)系比較復(fù)雜。當(dāng)阻尼材料厚度小于0.1mm時(shí)，隨著阻尼材料厚度的增加而減小，阻尼材料厚度大于0.1mm小于0.2mm時(shí)，隨著阻尼材料厚度的增

3、加而增大，阻尼材料厚度大于0.2mm小于0.3mm時(shí)，隨著阻尼材料厚度的增加而減小，阻尼材料厚度大于0.3mm時(shí)，隨著阻尼材料厚度的增加而增大；當(dāng)激振頻率為5Hz時(shí)，該金屬波紋管的減振效果隨著波高及波數(shù)的增加而減小，隨著波距、壁厚、直徑及阻尼材料的彈性模量的增加而增大，隨著阻尼材料的厚度的增加先減小后增大。
　　接著對(duì) DN219金屬波紋管進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)研究，將試驗(yàn)得到的結(jié)果和有限元分析的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，得知兩者之差在工程上可接受的范

4、圍之內(nèi)，從而驗(yàn)證了有限元模型的正確性。本文研究結(jié)果對(duì)金屬波紋管的設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。
　　本文還對(duì) DN550金屬波紋管進(jìn)行了試驗(yàn)研究，分別采用負(fù)脈沖法和錘擊法對(duì)無(wú)粘性阻尼金屬波紋管進(jìn)行自由振動(dòng)試驗(yàn)，比較兩者的激振效果得知，錘擊法雖然試驗(yàn)方便、花費(fèi)少，但其能量有限且不易控制，對(duì)于輕型結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可以采用，對(duì)大型高剛度的撓性接管就不宜采用；而負(fù)脈沖法能夠較穩(wěn)定地輸入沖擊能量，可以充分激發(fā)出所關(guān)注的共振頻率。當(dāng)層與層之間加入粘性阻尼材