多层波纹管解析建模及其振动特性分析

来源：振动与冲击杂志2025年第18期北京时间：

作者：宋林红，石宝龙,，罗忠zhluo@mail.neu,,，马志承5，李秋5

单位：1.沈阳仪表科学研究院有限公司，沈阳110179；2.东北大学机械工程与自动化学院，沈阳110819；3.东北大学航空动力装备振动及控制教育部重点实验室，沈阳110819；4.东北大学佛山研究生创新学院，广东佛山528312；5.沈阳汇博热能设备有限公司，沈阳110167

摘要：针对多层波纹管的振动行为预测不精确问题，将波纹管简化为均质梁，建立其轴向固有频率预测的解析模型，考虑了三种边界情况。随后，通过有限元仿真对不同层数波纹管开展模态仿真，与所建模型的预测结果从多个角度详细对比，验证了所建模型的准确性。最后，进行了轴向固有频率的参数敏感性分析。研究表明，解析模型与有限元仿真的预测结果相当吻合。两种方法的预测误差随层数的增加而扩大，这是因为层间界面累积和结网格质量不足导致仿真结果偏大。波纹管固有频率随波纹层数的增加而变大，波纹管波数、单层厚度的递增都会使得固有频率呈非线性规律降低，而随着环板高度增加，频率曲线出现凸起。研究结果为多层波纹管的动态特性预测提供必要的参考。<br>

关键词：多层波纹管；轴向固有频率；解析模型；有限元验证