金屬波紋管模態分析以及流固耦合瞬態響應特性分析

管道系統作為液體運輸系統中核心的構成部分，在化學工業、電力能源、海洋技術、公共事業等工業及民生領域都有著十分廣泛應用，并發揮著重要作用。但無法忽略的問題是，它在工作過程中，管身和液體之間會產生非常明顯的相互耦合的功效，促使所運輸的液體出現因為各種因素作用所引起的非定常流動，導致管道產生震動。但對于輸流管路產生的震動不能只是看作是液體或著其他因素引起的管道系統的震動，而應該把管道和液體之間這樣的總體震動看作是流固耦合震動去考慮。

金屬波紋管作為工業管道系統中一種含有多個橫著波紋、表層呈現圓柱型的、軸對稱薄壁彈性殼體的管道，常常用于管道系統的位移及熱補償、減振降噪和介質隔離等。正是由于金屬波紋管這樣的繁雜的變截面幾何結構特點，在液體的作用下，促使這種薄壁管更容易產生有別與其他管道的震動變形。而設計金屬波紋管時，一般只考慮它靜載荷與靜特點，導致金屬波紋管在使用過程中，常常導致因為震動引起的失效破壞等重大經濟損失。隨著工業產品自身技術指標的逐步提高，要求金屬波紋管在設計，制造，安裝及使用等各階段都應考慮其靜、動態特性。作為一類用于連接輸流管道的輸液金屬波紋管，因為液體作用產生的震動影響明顯高于其它管件，因此，在這種情況下，它不但無法作為有效的消振減振元件，反而還會變成系統震動的制造者。

綜上所述，基于金屬波紋管同其他管路的差別，對金屬波紋管進行模態分析以及流固耦合瞬態響應特性分析，在工程實踐應用上有重要的實際意義。