[發明專利]一種管道卡箍安裝位置的確定方法及確定系統

有效

• 申請號: 201810833500.1
• 申請日: 2018-07-26
• 公開（公告）號: CN108916471B
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 陳果;於為剛;黃佑;彭飛良;鄒濤
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學;中國航空工業集團公司成都飛機設計研究所
• 主分類號: F16L3/00
• 分類號: F16L3/00;F16H57/00;G06F17/50
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王戈

本發明公開一種管道卡箍安裝位置的確定方法及確定系統。確定方法包括：獲取目標管道的幾何參數、材料參數、服役環境參數及目標管道中流體的流體參數；根據目標管道的服役環境參數確定卡箍連接參數及各卡箍的可選安裝位置；根據幾何參數、材料參數、流體參數、卡箍連接參數和可選安裝位置建立目標管道的流固耦合動力學模型；根據流固耦合動力學模型確定與可選安裝位置對應的目標管道的可選位置基頻和第一階模態振型；根據基頻差及第一階模態振型確定卡箍的最優安裝位置，基頻差為可選位置基頻與目標管道的目標基頻的差值。本發明能夠有效提高管道的固有頻率，提升系統的動力學品質，有效避免共振的發生，操作簡單，實用性好，方便快捷且準確度高。

技術領域

本發明涉及管道施工領域，特別是涉及一種管道卡箍安裝位置的確定方法及確定系統。

背景技術

飛機液壓管道主要用于燃油、滑油、液壓油和空氣等介質的輸送，是飛機系統的重要組成部分。管道系統的安全可靠性直接關系到飛機運行的安全，而管道系統的故障主要是由振動引起的。當管道系統已經定形時，其走向和結構已經無法改變，只能通過在管道的適當位置安裝卡箍來增加管道系統的剛性，從而增大其固有頻率，使固有頻率避開其激振頻率從而避免共振的發生。

然而，飛機液壓管道系統錯綜復雜，卡箍位置的布置大多是從原型機中對比和移植，施工時根據實際放樣進行一定調整，卡箍的最終安裝位置極大地依賴設計者的經驗。尤其是一些小型管路系統，卡箍的支承形式、參數、位置和數量等多由人工現場解決，造成實際的卡箍布局具有較大的隨機性。有時不但沒有提升系統的動力學品質，甚至會產生局部應力集中反而成為管路結構的失效源，嚴重削弱了管路系統的可靠性。

因此，如何確定卡箍的安裝位置以提高管道的固有頻率，成為本領域技術人員亟需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種管道卡箍安裝位置的確定方法及確定系統，無需人工參與，不依賴操作人員的人工經驗和主觀判斷，能夠有效提高管道的固有頻率，提升系統的動力學品質，操作簡單，實用性好，方便快捷且準確度較高。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種管道卡箍安裝位置的確定方法，所述確定方法包括：

獲取目標管道的幾何參數、材料參數、服役環境參數及所述目標管道中流體的流體參數，其中，所述服役環境參數包括所述目標管道的振動加速度或應力；

根據所述目標管道的服役環境參數確定卡箍連接參數及各卡箍的可選安裝位置，所述卡箍連接參數包括卡箍剛度和卡箍阻尼；

根據所述幾何參數、所述材料參數、所述流體參數、所述卡箍連接參數和所述可選安裝位置建立所述目標管道的流固耦合動力學模型；

根據所述流固耦合動力學模型確定與所述可選安裝位置對應的所述目標管道的可選位置基頻和第一階模態振型；

根據所述基頻差及所述第一階模態振型確定卡箍的最優安裝位置，其中，所述基頻差為所述可選位置基頻與所述目標管道的目標基頻的差值。

可選的，所述根據所述基頻差及所述第一階模態振型確定卡箍的最優安裝位置，具體包括：

判斷所述可選位置基頻是否大于或者等于所述目標基頻，獲得第一判斷結果；

當第一判斷結果表示所述可選位置基頻大于或者等于所述目標基頻時，將所述可選安裝位置確定為各卡箍的最優安裝位置；

當第一判斷結果表示所述可選位置基頻小于所述目標基頻時，根據所述第一階模態振型的振型位移極大值點的位置更新卡箍的可選安裝位置，返回所述“根據所述幾何參數、所述材料參數、所述流體參數、所述卡箍連接參數和所述可選安裝位置建立所述目標管道的流固耦合動力學模型”。

可選的，所述根據所述第一階模態振型的振型位移極大值點的位置更新卡箍的可選安裝位置，具體包括：