金属波纹管模态分析以及流固耦合瞬态响应特性分析

管道系统作为液体运输系统中核心的构成部分，在化学工业、电力能源、海洋技术、公共事业等工业及民生领域都有着十分广泛应用，并发挥着重要作用。但无法忽略的问题是，它在工作过程中，管身和液体之间会产生非常明显的相互耦合的功效，促使所运输的液体出现因为各种因素作用所引起的非定常流动，导致管道产生震动。但对于输流管路产生的震动不能只是看作是液体或着其他因素引起的管道系统的震动，而应该把管道和液体之间这样的总体震动看作是流固耦合震动去考虑。

金属波纹管作为工业管道系统中一种含有多个横着波纹、表层呈现圆柱型的、轴对称薄壁弹性壳体的管道，常常用于管道系统的位移及热补偿、减振降噪和介质隔离等。正是由于金属波纹管这样的繁杂的变截面几何结构特点，在液体的作用下，促使这种薄壁管更容易产生有别与其他管道的震动变形。而设计金属波纹管时，一般只考虑它静载荷与静特点，导致金属波纹管在使用过程中，常常导致因为震动引起的失效破坏等重大经济损失。随着工业产品自身技术指标的逐步提高，要求金属波纹管在设计，制造，安装及使用等各阶段都应考虑其静、动态特性。作为一类用于连接输流管道的输液金属波纹管，因为液体作用产生的震动影响明显高于其它管件，因此，在这种情况下，它不但无法作为有效的消振减振元件，反而还会变成系统震动的制造者。

综上所述，基于金属波纹管同其他管路的差别，对金属波纹管进行模态分析以及流固耦合瞬态响应特性分析，在工程实践应用上有重要的实际意义。