金屬波紋管隔振特性的研究.pdf

1、金屬波紋管是一類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。在實際工況中，為了提高金屬波紋管的減振降噪效果，需要對其隔振特性進行研究。
　　本文以 DN219金屬波紋管為對象，采用數(shù)值仿真和試驗相結合的方法進行研究。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)、結構構型及阻尼材料特性對金屬波紋管減振效果的影響，最后通過試驗對模型進行驗證。仿真結果表明：當激振頻率為40Hz時

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??；當激振頻率為13.5Hz時，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系比較復雜。當阻尼材料厚度小于0.1mm時，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，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，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，隨著阻尼材料厚度的增加而增大；當激振頻率為5Hz時，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 DN219金屬波紋管進行振動試驗研究，將試驗得到的結果和有限元分析的結果進行對比，得知兩者之差在工程上可接受的范

4、圍之內(nèi)，從而驗證了有限元模型的正確性。本文研究結果對金屬波紋管的設計具有一定的參考價值。
　　本文還對 DN550金屬波紋管進行了試驗研究，分別采用負脈沖法和錘擊法對無粘性阻尼金屬波紋管進行自由振動試驗，比較兩者的激振效果得知，錘擊法雖然試驗方便、花費少，但其能量有限且不易控制，對于輕型結構系統(tǒng)可以采用，對大型高剛度的撓性接管就不宜采用；而負脈沖法能夠較穩(wěn)定地輸入沖擊能量，可以充分激發(fā)出所關注的共振頻率。當層與層之間加入粘性阻尼材