金屬軟管力學(xué)性能的非線性有限元法研究.pdf

1、本文運(yùn)用非線性有限元方法,研究了金屬軟管的靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性.運(yùn)用大型通用有限元分析軟件ANSYS作為開發(fā)平臺(tái),開發(fā)了基于參數(shù)化設(shè)計(jì)思想的金屬軟管力學(xué)性能有限元分析專用軟件.首先,采用三維8節(jié)點(diǎn)殼單元shell93表述波紋管,采用三維3節(jié)點(diǎn)空間梁單元beam189表述網(wǎng)套,運(yùn)用耦合表述多層波紋管層與層之間的關(guān)系,運(yùn)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(xué)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(dú)作用和聯(lián)合作用下,金屬軟管的變形和應(yīng)力分布情況;研究了波紋管的各主要參數(shù)對(duì)其力學(xué)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(duì)金屬軟管靜力學(xué)性能的影響.最后,從動(dòng)力學(xué)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(lì)和瞬態(tài)激勵(lì)下的振動(dòng)響應(yīng).并將有限元分析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比較,其中靜力分析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相當(dāng)吻合,動(dòng)力分