[发明专利]一种管道卡箍安装位置的确定方法及确定系统

说明书

本发明公开一种管道卡箍安装位置的确定方法及确定系统。确定方法包括：获取目标管道的几何参数、材料参数、服役环境参数及目标管道中流体的流体参数；根据目标管道的服役环境参数确定卡箍连接参数及各卡箍的可选安装位置；根据几何参数、材料参数、流体参数、卡箍连接参数和可选安装位置建立目标管道的流固耦合动力学模型；根据流固耦合动力学模型确定与可选安装位置对应的目标管道的可选位置基频和第一阶模态振型；根据基频差及第一阶模态振型确定卡箍的最优安装位置，基频差为可选位置基频与目标管道的目标基频的差值。本发明能够有效提高管道的固有频率，提升系统的动力学品质，有效避免共振的发生，操作简单，实用性好，方便快捷且准确度高。

技术领域

本发明涉及管道施工领域，特别是涉及一种管道卡箍安装位置的确定方法及确定系统。

背景技术

飞机液压管道主要用于燃油、滑油、液压油和空气等介质的输送，是飞机系统的重要组成部分。管道系统的安全可靠性直接关系到飞机运行的安全，而管道系统的故障主要是由振动引起的。当管道系统已经定形时，其走向和结构已经无法改变，只能通过在管道的适当位置安装卡箍来增加管道系统的刚性，从而增大其固有频率，使固有频率避开其激振频率从而避免共振的发生。

然而，飞机液压管道系统错综复杂，卡箍位置的布置大多是从原型机中对比和移植，施工时根据实际放样进行一定调整，卡箍的最终安装位置极大地依赖设计者的经验。尤其是一些小型管路系统，卡箍的支承形式、参数、位置和数量等多由人工现场解决，造成实际的卡箍布局具有较大的随机性。有时不但没有提升系统的动力学品质，甚至会产生局部应力集中反而成为管路结构的失效源，严重削弱了管路系统的可靠性。

因此，如何确定卡箍的安装位置以提高管道的固有频率，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种管道卡箍安装位置的确定方法及确定系统，无需人工参与，不依赖操作人员的人工经验和主观判断，能够有效提高管道的固有频率，提升系统的动力学品质，操作简单，实用性好，方便快捷且准确度较高。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种管道卡箍安装位置的确定方法，所述确定方法包括：

获取目标管道的几何参数、材料参数、服役环境参数及所述目标管道中流体的流体参数，其中，所述服役环境参数包括所述目标管道的振动加速度或应力；

根据所述目标管道的服役环境参数确定卡箍连接参数及各卡箍的可选安装位置，所述卡箍连接参数包括卡箍刚度和卡箍阻尼；

根据所述几何参数、所述材料参数、所述流体参数、所述卡箍连接参数和所述可选安装位置建立所述目标管道的流固耦合动力学模型；

根据所述流固耦合动力学模型确定与所述可选安装位置对应的所述目标管道的可选位置基频和第一阶模态振型；

根据所述基频差及所述第一阶模态振型确定卡箍的最优安装位置，其中，所述基频差为所述可选位置基频与所述目标管道的目标基频的差值。

可选的，所述根据所述基频差及所述第一阶模态振型确定卡箍的最优安装位置，具体包括：

判断所述可选位置基频是否大于或者等于所述目标基频，获得第一判断结果；

当第一判断结果表示所述可选位置基频大于或者等于所述目标基频时，将所述可选安装位置确定为各卡箍的最优安装位置；

当第一判断结果表示所述可选位置基频小于所述目标基频时，根据所述第一阶模态振型的振型位移极大值点的位置更新卡箍的可选安装位置，返回所述“根据所述几何参数、所述材料参数、所述流体参数、所述卡箍连接参数和所述可选安装位置建立所述目标管道的流固耦合动力学模型”。

可选的，所述根据所述第一阶模态振型的振型位移极大值点的位置更新卡箍的可选安装位置，具体包括：