水下压缩气体储能管道振动特性分析

水下压缩气体储能作为一种柔性规模的储能技术，是向可再生、可持续能源结构过渡的新兴推动力。水下管道输气过程中经常发生液体积聚，从而促使管道内单相流转变为复杂的气液两相流。由于不稳定的两相流动与管道之间产生了耦合作用，引起管道振动，进而影响水下压缩气体储能系统的运行。基于ANSYS对储能管道和管道支撑结构进行了有限元分析。建立了有限元模型并对管道进行模态分析，通过对比有无流固耦合下管道的固有频率，得出流固耦合的存在会降低管道的固有频率。并进一步分析管道固定结构对管道振动特性的影响，对比3种不同固定方式，发现固支-固支支撑结构相对比固支-简支与简支-简支抗振效果好。     

充液周期管路的轴向振动带隙特性

充液管路的固液耦合振动广泛存在于各种工程领域中,对其振动控制进行研究具有重要意义。将声子晶体思想引入到管路结构设计中,将管壁设计成周期性结构,可以利用带隙特性实现管路的振动控制。利用平面波展开法,计算固液耦合条件下的周期管路结构轴向振动能带结构。计算表明,周期管路结构的轴向振动存在振动带隙,液体耦合效应使振动带隙的频率范围降低。同时分析泊松耦合、管壁厚度等因素对带隙频率范围和宽度的影响。充液周期管路结构的振动带隙特性为管路的振动控制提供了一条新的技术途径。     

基于流固耦合的燃油箱系统模态分析

为了研究矿用自卸车燃油箱系统,建立了有限元模型,并通过有限元分析软件Adina对不同充液高度的燃油箱系统进行流固耦合数值计算。计算结果表明,随着充液高度增大,燃油箱系统振动频率下降,可见充液高度是影响燃油箱系统的振动频率的主要因素。     

基于液固耦合振动模态的燃滤振动特性分析

忽略燃油低速流动,用流固耦合算法对燃滤和油液一起进行液固耦合建模,液固耦合振动模态计算与试验结果一致。研究发现油液使燃滤总成一阶频率下降50Hz,各阶振型频率明显下降。燃油压力越大振动频率越低,温度升高一阶振动频率增大。优化燃滤结构可增大振动频率,其影响比油液温度和压力变化影响大。优化结构后,提高一阶频率模态频率提高到62Hz,在比利时路谱激励下振动峰值降低5.5m/s~2,使燃虑无泄漏及者破损。     

充液管道中弯头流固耦合振动分析数学建模研究

基于特征线14方程模型,对充液管路系统中弯头处的流固耦合进行了建模研究,得出了弯头处的平衡方程,通过C++软件开发管道流固耦合时域响应计算程序,结合文献算例验证了建模的正确性,研究了弯头对管道流固耦合振动特性的影响。结果表明,和直管相比,弯接头的存在能够降低流固耦合作用中流体压力和管道所受轴向应力脉动的峰值;弯头角度为90°时,弯头处流体压力脉动以及管道轴向应力脉动的峰值最小。     

无阀压电微流体泵工作特性与结构参数

根据平面无阀压电微流体泵的结构特点,采用厚度平均的浅水模型和有限元法,得到微流体泵液体－振动片耦合方程。耦合方程的模态分析给出硅片一阶模态自然频率和振型,以及硅片振幅－频率关系。在模态分析之后,加入压电力考察振动片响应、微泵流动特征和微泵流量。同时研究微泵结构参数(微泵压电片半径、扩散管长度、最小宽度、扩散张角)对微流体泵液—固耦合系统的自然频率、振动片振幅和微泵流量的影响,得出对微流体泵优化设计有重要意义的结果。     

充液对压电振子超声振动频率的影响研究

振子在不同边界条件下模态将有较大的变化,利用ANSYS有限元模拟,对空心振子充液前后进行了对比模拟,并进行了振子的实际测试实验,探究了充液对空心振子超声振动模态频率的影响。有限元模拟分析及振子实际测试表明,空心振子在充液后,同阶振动频率将会降低,并且频率降低的幅度随着所充液体密度的增大而增大;对空心振子纵弯模态频率在充液前后的不同变化情况进行了研究与比较,对比发现,充液条件对于弯曲模态频率的影响大于对拉伸模态的影响;充液压电振子的幅频特性曲线呈非线性,软特性。为超声压电振子的模态频率微调提供了理论与实验依据。     

以管路为振动输出源的液压激振系统研究

根据有压瞬变流产生的原理,该文提出一种新型液压激振方式。该激振方式将高压管路作为新的激振源,利用激波器产生周期性的有压瞬变流,使高压管路产生振动。构建了管道产生振动的变频液压振动系统,建立了管路流固耦合的振动模型,仿真了振动的工作模态,并进行试验验证。管道的此种振动形式是一个非简谐的周期性振动,并能够受变频系统控制,表明该振动是可以被利用的。     

基于ANSYS/Workbench举升油缸液压管的流固耦合分析

采用计算流体动力学方法,分析了高压油对液压管道的应力和固有频率的影响。以液压系统的一段长液压管道为研究对象,通过流固耦合对液压管道进行了静应力强度分析,并且在有流固耦合作用的管道和无流固耦合作用的管道两种情况下进行了模态分析。研究结果表明,在不同的位置固定管道有不同的最大等效应力值,其出现的位置也有所不同,为履带式沙滩清洁车的管道设计及固定方法提供了可靠的依据;其模态分析结果也为管道振动的控制提供了重要的动力学依据。     

基于Ansys的输液管道系统的振动控制分析

以折弯式管道为例,研究输液管道系统的振动控制。首先,建立适用于数值分析的输液管道系统的运动方程,并给出流固边界条件。应用伽辽金法将运动方程转化成其在状态空间下的全耦合有限元方程。使用模态缩减法解决在求解全耦合方程时所产生的溢出错误;其次,在高频振荡流体载荷的作用下,数值分析系统的动力学特性;最后,研究节流孔板对系统振动的抑制作用。结果表明节流孔板对加快管内流场的稳定和抑制管道系统的振动是非常有效的。