金屬軟管力學性能的非線性有限元法研究.pdf

1、本文運用非線性有限元方法,研究了金屬軟管的靜力學和動力學特性.運用大型通用有限元分析軟件ANSYS作為開發(fā)平臺,開發(fā)了基于參數(shù)化設(shè)計思想的金屬軟管力學性能有限元分析專用軟件.首先,采用三維8節(jié)點殼單元shell93表述波紋管,采用三維3節(jié)點空間梁單元beam189表述網(wǎng)套,運用耦合表述多層波紋管層與層之間的關(guān)系,運用約束方程表述波紋管與網(wǎng)套之間的相互作用關(guān)系,考慮金屬軟管的材料非線性、幾何非線性和大變形等非線性特性,建立了參數(shù)化的金屬軟

2、管三維有限元模型.其次,從靜力學的角度,研究了金屬軟管在承受軸向拉伸、軸向壓縮和橫向彎曲等各種外載荷單獨作用和聯(lián)合作用下,金屬軟管的變形和應力分布情況;研究了波紋管的各主要參數(shù)對其力學性能的影響、網(wǎng)套最佳平衡編織角的確定問題以及端部連接工藝對金屬軟管靜力學性能的影響.最后,從動力學角度,研究了金屬軟管的振頻和振型,以及金屬軟管在簡諧激勵和瞬態(tài)激勵下的振動響應.并將有限元分析結(jié)果與實驗結(jié)果相比較,其中靜力分析結(jié)果與實驗結(jié)果相當吻合,動力分