大型高刚度挠性接管的动态特性测试与分析.pdf

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1、试验研究现代制造工程（ＭｏｄｅｒｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）２０１４年第４期倡大型高刚度挠性接管的动态特性测试与分析１１１１２２李长治，马伟，杨芳，薛玉君，段玫，钟玉平（１河南科技大学河南省机械设计及传动系统重点实验室，洛阳４７１００３；２中船重工７２５研究所，洛阳４７１００３）摘要：在实际应用中，挠性接管的动态性能会影响到其所连接的管路系统。通过对负脉冲法和锤击法的比较，选择了效果较好的负脉冲法对挠性接管进行试验研究。分别对有黏性阻尼和无黏性阻尼挠性接管进行了动态特性试验，得到了响应曲线，通过数据处理和分析，识别出了两种挠性接管的动态性能参数，并分析

2、了其对系统动态性能的影响。关键词：挠性接管；负脉冲法；锤击法；动态性能参数中图分类号：ＴＨ１６文献标志码：Ａ文章编号：１６７１—３１３３（２０１４）０４—００１３—０４Dynamictestandanalysisonthelargehighrigidityflexiblepipe１１１１２２ＬｉＣｈａｎｇｚｈｉ，ＭａＷｅｉ，ＹａｎｇＦａｎｇ，ＸｕｅＹｕｊｕｎ，ＤｕａｎＭｅｉ，ＺｈｏｎｇＹｕｐｉｎｇ（１ＨｅｎａｎＫｅｙＬａｂｆｏｒＭａｃｈｉｎｅｒｙＤｅｓｉｇｎａｎｄＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＳｙｓｔｅｍ，ＨｅｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，

3、Ｌｕｏｙａｎｇ４７１００３，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ；２ＬｕｏｙａｎｇＳｈｉｐＭａｔｅｒｉａｌＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｌｕｏｙａｎｇ４７１００３，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｆｌｅｘｉｂｌｅｐｉｐｅｃａｎａｆｆｅｃｔｐｉｐｅｌｉｎｅｓｙｓｔｅｍｔｏｗｈｉｃｈｔｈｅｆｌｅｘｉｂｌｅｐｉｐｅｗａｓｃｏｎｎｅｃｔｅｄｉｎｐｒａｃｔｉｃｅ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｆｌｅｘｉｂｌｅｐｉｐｅｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｕｓｉｎｇｎｅｇａｔｉｖｅｐｕｌｓｅｍｅｔｈｏｄｂｙｃｏｍｐａｒｉｎｇｎｅｇａ

4、ｔｉｖｅｐｕｌｓｅａｎｄｈａｍｍｅｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｆｌｅｘｉｂｌｅｐｉｐｅｗｉｔｈａｎｄｗｉｔｈｏｕｔｄａｍｐｉｎｇｗｅｒｅｔｅｓｔｅｄ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｒｅ-ｓｐｏｎｓｅｃｕｒｖｅｏｆｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｆｌｅｘｉｂｌｅｐｉｐｅｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｔｗｏｆｌｅｘｉｂｌｅｐｉｐｅｓｗｅｒｅｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄｂｙｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ．Ａｌｓｏ，ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｄｙｎａｍｉ

5、ｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｎｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Keywords：ｆｌｅｘｉｂｌｅｐｉｐｅ；ｎｅｇａｔｉｖｅｐｕｌｓｅｍｅｔｈｏｄ；ｈａｍｍｅｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄ；ｄｙｎａｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｐａｒａｍｅｔｅｒ试验研究。然后对得到的有黏性阻尼和无黏性阻尼挠０引言性接管的动态性能参数进行了比较分析。挠性接管是一种带横向波纹的圆柱形薄壁弹性１试验方法的选取壳体，在管道和设备中起着吸振、降噪、密封、储能、热［１-３］补偿和介质隔离等作用。由于挠性接管的减振降大型高刚度挠性接管由波纹管、

6、法兰和拉杆等组［４-５］噪能力，它在管道系统的设计中被大量使用。成。该挠性接管为直管压力平衡型，其挠性部分可以挠性接管的动态性能会影响到其所连接的管路分为三段，分别为两个工作波纹管和一个平衡波纹系统的振动特性，因此有必要对挠性接管进行动态特管。为了保证在非工作状态下挠性接管不受损，在前性研究。本文针对大型高刚度挠性接管的动态特性法兰和动法兰之间沿圆周方向均匀安装了４根拉杆，进行试验研究。大型挠性接管的质量及刚度较大，在在后法兰和动法兰之间沿圆周方向也均匀安装了４根［６］试验过程中激起挠性接管整体的振动有一定的难度，拉杆。当挠性接管内部施加水压时，前法兰与动法兰为了得到较精确的

7、结果，分别尝试采用负脉冲法和锤击承受的压力是相等的，同理后法兰与动法兰承受的压法对无黏性阻尼挠性接管进行动态性能试验，又从中选力也相同，于是压力将卸载到８根刚性拉杆上。择了效果较好的负脉冲法对有黏性阻尼挠性接管进行无黏性阻尼挠性接管如图１所示。倡国家自然科学基金项目（５０９７５０７９）；河南省基础与前沿技术研究计划项目（１０２３００４１３２２１）１３２０１４年第４期现代制造工程（ＭｏｄｅｒｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）图１无黏性阻尼挠性接管首先对无黏性阻尼挠性接管进行自由振动试验，