登高车的换流阀水冷系统充液管道的模态分析   中山三乡镇登高车出租,  中山登高车出租,  中山三乡登高车公司      在管系结构的有限元法研究之中，将管系结构应用圆柱壳单元进行分析计算，一定程度上简化了计算，但还是与实体单元的计算上存在误差。本文建立了登高车换流阀水冷系统充液管道的实体模型，并分析其振动响应。在管系流固耦合的有限元计算中，如何保证管道结构与管内流体的节点耦合是确保计算可以顺利进行的关键。本文在ＡＤＩＮＡ中分别建立了管道结构与管内流体的实体模型，划分网格时，管内流体与管道结构的网格相互独立，允许有公差的存在。但是公差的大小不能超过设定的流体节点到管道结构界面的相对距离与结构节点到流体截面间的相对距离，从而确保了仿真计算结果的正确性。

      １管道流固耦合分析,  本文采用登高车换流阀水冷系统充液管道进行振动响应分析，应用的是一个双向耦合模型。文中流体与管道的耦合是节点耦合与泊松耦合。要保证其在有限元分析中流体单元与管道固体单元之间的耦合。节点耦合在ＡＤＩＮＡ中划分网格时，分别建立管道结构与流体的网格模型，保证他们之间的公差不超过流体节点到结构截面的相对距离；与结构节点到流体截面间的相对距离从而保证流体单元与固体单元的节点耦合。

      通过单元的运动方程式进行迭加获得管道结构整体的运动方程式：可以采用单元的运动方程式按照一定的规律进行迭加来合成管道结构整体的运动方程.  管道结构与管内流体相互耦合时，管内流体对管道内壁的压力改变了管壁的结构形状，而变形后的管道结构反过来又影响了管内流体的流动特性。在管道内壁与管内流体相互耦合的界面上，它们的节点重合点的速度和压力相等，这是耦合发生的必要物理条件。在耦合发生时由于管内流体的影响，管道结构参与耦合的管道内壁在液体中离散后的结构动力学方程，在本文中即为振动载荷，为管内流体与管道结构内壁节点相互发生耦合作用时产生的附加节点向量，可以把它们都看成是压力Ｐ的函数。在充液管道中，求解管内流体速度变化不仅与管道结构的变形有关，还与管内流体的速度有关。这时管道结构的变形对管内流体的压力不仅产生了附加质量，还产生了附加阻尼项和附加的刚度项。

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     ２登高车换流阀水冷系统充液管道的结构和建模,   登高车换流阀水冷系统的模型。本文所研究的是截取登高车换流阀水冷系统中的关键充液管道部件来进行振动响应分析。截取的管道为两个相丌排列的模型，两端通过法兰与其他设备进行连接，管逍放在底部支架上，采用抱箍固定。登高车换流阀水冷系统对登高车换流阀的冷却一般通过水冷却方式，通过泵的压力使冷却水循环流动，带走登高车换流阀各元器件工作时产生的热量。以此在规模的过程中需要将冷却水与结构建模。

      ３登高车换流阀水冷系统充液管道的有限元模型,   在对环流阀水冷系统充液管道结构进行有限元振动响应分析计算时，需要权衡分析计算的代价和振动响应分析计算精度的问题。如果将登高车换流阀水冷系统有限元模型划分的越详细，振动响应计算精度就会越高，但是相应的计算代价也就越高；相反登高车换流阀水冷系统充液管道有限元模型越简化，振动响应的计算精度就越低，扣应的计算代价也就越少。但运用有限元法对登高车换流阀水冷系统充液管道结构进行分析时。为了平衡登高车换流阀水冷系统振动响应分析时的计算代价和计算精度，需要对木文的苻限元模型进行一定程度的简化。木文对登高车换流阀水冷系统进行抗震分析时，为了减少计算的代价，截取了具有代表性的模型来进行分析，最后的结果也能很好的表现整个登高车换流阀水冷系统的抗震性能。（１）坐标与单位的选取在ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ中将模型建立之后，导入ＡＤＩＮＡ后需要屯新确定十林系咭单位制。ＡＤＩＮＡ中一般采用右手笛卡尔坐标系，具体方向设定如下：Ｘ——垂直管道轴线方向；Ｙ——沿着管道轴线方向；Ｚ——沿着支架的反方向。在ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ中建模时采用的是ｍｍ等单位，所以迎过ＡＤＩＮＡ与三维建模软件之间的借Ｕ导入之后可以直接使用，不用再变换单位制。（２）单元选择与网格划分再将登高车换流阀水冷系统充液管道模型导入之后，选用合适的单元对模型进行模拟。由于截取的模型具有代表性，模型相对简单，管道及其它结构均可以采用三维ｓｏｌｉｄ单元来模拟，流体单元采用三维ｆｌｕｉｄ单元来模拟。这样在保证振动响应计算精度的同时，也不会很大的增加计算时间。在对整个登高车换流阀水冷系统充液管道模型进行网格划分时，要控制网格单元的大小。对于管道及两侧的法兰需要精细控制，这是整个分析的重点。其它的结构如支架、抱箍，管托等可以将网格单元选择大一点，降低单元数量和节点数量，减少计算时间，提高计算精度。由于，管道内壁与管内液体存在耦合的现象，需要在划分网格时考虑管道内壁与流体的节点耦合，从而保证计算精度。

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