机械密封焊接金属波纹管随机振动响应及优化分析* |
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引用本文: | 陶兴伟,穆塔里夫·阿赫迈德,孙光耀,张伟国.机械密封焊接金属波纹管随机振动响应及优化分析*[J].润滑与密封,2021,46(10):105-112. |
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作者姓名: | 陶兴伟 穆塔里夫·阿赫迈德 孙光耀 张伟国 |
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作者单位: | 新疆大学机械工程学院;新疆大学机械工程学院,新疆大学电气工程学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(51565056). |
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摘 要: | 针对焊接式金属波纹管在工作中出现的随机振动问题,运用虚拟激励法理论,采用MATLAB编程得到波纹管在随机激励下轴向和径向时域下的信号;将时域信号利用快速傅里叶变换得到频域信号,并导入Workbench软件中进行随机振动分析;同时对波纹管的危险结构尺寸(波片厚度、焊箍半径和最小弯曲半径)进行响应面优化分析。结果表明:波纹管在受外界随机激励下的频率介于固有频率一阶和三阶之间;波纹管轴向最大响应变形发生在镶嵌静环的一端即自由端,径向最大响应变形发生在靠近波纹管的固定端的波片弧度较大处,随机激励时等效应力集中在靠近焊箍侧,这些位置在工作过程中最容易损坏,与实际工作中的破坏位置相吻合。通过响应面优化分析和自适应多目标优化,得到一组优化关键材料参数,使得波纹管的振动性能得到较大改善,降低了波纹管的损坏率,为焊接金属波纹管的结构参数设计提供理论参考。
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关 键 词: | 焊接金属波纹管 随机激励 功率谱密度 模态分析 响应面分析 |
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