[发明专利]一种考虑螺栓连接的航发管路建模及振动特性分析方法

权利要求书

1.一种考虑螺栓连接的航发管路建模及振动特性分析方法，其特征在于：包括以下步骤：

基于ANSYS有限元软件，建立管路卡箍约束的实体接触有限元模型，并对管路弹性模量通过自由模态试验进行修正，得到修正后的管路模型；

所述实体接触有限元模型中，管体、金属橡胶及卡箍箍带均选用Solid45实体单元进行网格划分，共有46690个节点，43156个单元；

金属橡胶与箍带间采用的是共节点操作，模拟真实焊接结构；

金属橡胶与管路间为标准接触，其中金属橡胶面为接触面，管路面为目标面，接触单元与目标单元分别选用Conta174和Targe170单元；

卡箍螺栓部分采用Beam188梁单元建模，每个螺栓划分为4个单元，5个节点，在螺栓中心节点添加Prets179预紧力单元，模拟卡箍螺栓的预紧效果；

螺栓头部与螺栓台采用刚性区域模拟，即螺栓头部与箍带相接触的区域的所有节点，采用刚性区绑定在一起；

对上箍带边缘3个节点的位移约束为0，达到固定约束的目的；

在设定的拧紧力矩下对固有频率进行仿真计算，采用模态试验和基础激励响应试验对仿真计算进行验证；

分析螺栓拧紧力矩、卡箍跨距及管体长度对双卡箍管路系统固有频率的影响规律。

2.根据权利要求1所述的考虑螺栓连接的航发管路建模及振动特性分析方法，其特征在于，模态试验为通过锤击法获得管路系统固有频率及振型。

3.根据权利要求1所述的考虑螺栓连接的航发管路建模及振动特性分析方法，其特征在于，

仿真模型选用修正后的有限元模型，在螺栓上施加不同拧紧力矩，分析管路卡箍螺栓在不同拧紧力矩下的固有频率。

4.根据权利要求1所述的考虑螺栓连接的航发管路建模及振动特性分析方法，其特征在于，通过固定管路一端卡箍，调整另外一端卡箍位置，分析管路在不同卡箍跨距下，管路系统2000Hz以内的固有频率，并通过试验验证仿真计算的准确性。

5.根据权利要求1所述的考虑螺栓连接的航发管路建模及振动特性分析方法，其特征在于，分析不同长度的管路在不同的拧紧力矩下的基频变化规律。