基于ANSYS Workbench输液管道系统振动控制仿真研究.pdf

第 3期 机械 设计 与制造 2012年 3月 Machinery Design Manufacture 187 文章编号：100l一3997(2012)03—0187—03 基于ANSYSWorkbench的输液管道系统 振动控制仿真研究术 梁建术 王 涛 李欣业 (’河北科技大学 机械 电子工程学院，石家庄 050018) (河北工业大学 机械工程学院，天津 300130) Vibrationcontrolanalysisofliqujd—cOnVeyingpipesystem basedonANSYSWorkbench LIANGJian-shuI,WANGTaol,LIXin-ye (CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，HebeiUniversityofScience andTechnology，Shijiazhuang050018，China) (ZSchoolofMechanicalEngineering，HebeiUniversityofTechnoloyg，Tianjin300130，China) 【摘 要】以折弯式管道为例研究了输液管道系统的振动控制。首先，建立了输液管道系统的运动 方程，但由于方程在离散过程中结构矩阵和流体矩阵的数值计算量过大，在计算过程中常出现溢出错 误，因此使用模态缩减法简化矩阵以便于进行计算；其次，在高频振荡流体载荷的作用下，利用ANSYS Workbench的双向隐式迭代法计算管道系统的动力学特性；最后，建立带有节流孔板的管道系统有限元 模型，研究了节流孔板对系统振动的抑制作用。计算结果表明节流孔板对输液管道系统的振动控制是 非常有效的。 关键词：输液管道系统；流固耦合；ANSYSWorkbench—CFX；节流孔板；振动控制 A【bstract】Vibrationcontrolforliquid-conveyingpipingsystemWaSinvestigatedinthispaperwith bendingtypepiping anexample．Firstly，akineticequationofthesystemwasestablished．However，inthe processoffiniteelementdiscretization，overflowerrorsoccurredduetoexcessivenumericalcalculationof structuralandfluidmatrices．Therefore，tofacilitatethenumericalcalculation，amodalreductiontechnique WO．8usedtoreducethesizeofmatrices．Secondl~dynamiccharactersiticsofthepipingsystemwereCalCU-- latednumericallyunderthehighfrequencyexcitation，bypaplyingtwo-wayimplicititerativemethodof ANSYSWorkbenchsoftware．Finally．afiniteelementmodelofpipingsystemwiththrottleorificewases￡一 lished,andvibrationcontroleffectofthethrottleorfiicewasdiscussedaswell，whichresuhsshowedthat thethrottleorfiicecouldcontrolthevib