[发明专利]一种金属波纹管有限元振动特性检测分析方法

摘要

本发明涉及一种金属波纹管有限元振动特性检测分析方法，属于检测分析技术领域。该方法包括获取参数、单波建模、单元求解、叠加单元各步骤，先化整为零、再化零为整，从而获得整个金属波纹管包括振型和自然频率在内的动态特性。由于本发明的方法具有可靠的理论依据，因此获得的所需结果数据具有足够的精确度；同时由于采用本发明大幅度减少了波纹管结构的自由度，从而大大降低了运算矩阵的总数据以及运算工作量，结果可以当借助计算机进行有限元分析时，在保证得到金属波纹管理想检测分析结果的前提下，显著减少计算机的运行时间和出错率，大大提高其工作效率。

主权项

1.一种金属波纹管有限元振动特性检测分析方法，其特征在于包括以下步骤：第一步、获取参数——将待分析金属波纹管中的一个波纹单元作为子结构，获取其有限元分析建模所需的各项几何参数；第二步、单波建模——根据获取的所述波纹单元的各项几何参数，经过建立动态分析有限元描述方程，完成模型参数化处理，得到所述波纹单元的子结构模型；并对单元进行主、从自由度拆分；该子结构模型中以主点自由度取代从点自由度，所述主点为波纹管连接边界上的节点；所述从点为其他载荷为0或近似为0的节点；第三步、单元求解——设波纹单元的边界固定，根据所述子结构模型有限元描述方程求解该波纹单元端部固定时子结构振动的振型和自然频率；第四步、叠加单元——以连接对应主点自由度及其对应加权值的方式，将子结构模型按待分析金属波纹管的波纹数量叠加，求得待分析金属波纹管整体结构的振型和自然频率。