支撑参数对管道振动的影响分析与优化

□ 王野平 □ 吴乐文 □ 朱 凤

1.同济大学 机械与能源工程学院 上海 2018042.苏州伍得人造板设备有限公司 江苏苏州 215151

1 研究背景

贴面压机加压管道主要由弯管、直管接头、三通接头、管夹构成。加压管道内流体处于高压大流量状态,加压管道的振动会对管道连接件造成松动和疲劳破坏,轻则引起高压油泄漏,重则威胁生命财产安全。当前管道系统常见的减振措施主要有三种,第一种为改变管道系统的固有频率,第二种为优化液压系统的压力控制,第三种为优化管道系统的结构设计,使流体运动更加平稳。

对于长距离输液的加压管道而言,其低阶固有频率较低,在实际工作过程中易产生结构共振[1]。大型贴面压机在结构设计时往往遵循主油缸、同步机构提升机构、框架等优先设计原则,管道结构很难大幅度改变。因此,通过优化支撑参数来改善加压管道的固有频率是抑制被动振动的重要方式。目前,科研人员对管道支撑参数的布局优化理论进行了研究。Kheiri等[2]推导出包含弹性支撑参数的欧拉梁运动方程,研究了末端弹性支撑的输液管道稳定性。李鑫等[3]利用粒子群优化算法,在限定范围内优化了卡箍位置。盛世伟[4]利用传递矩阵法,推导出多支撑直管、弯管、分支管路及其随意组合的复杂管道系统的数学模型,基于这一模型可以快速准确地计算管道系统的模态,完成谐响应分析。权凌霄等[5]通过构建液压管道与支撑组件的两自由度模型,分析出影响支撑组件隔振性能的主要因素是支撑刚度。……