基于solidworks三維建模及模態(tài)分析研究

張成成

【摘 要】 通過建立不同結(jié)構(gòu)的毛細(xì)管三維模型，基于solidworks進(jìn)行模態(tài)分析，得到了不同結(jié)構(gòu)的毛細(xì)管的固有頻率，此分析數(shù)據(jù)可作為理論參考，可用于毛細(xì)管繞制方式選型，避免使用過程中的毛細(xì)管共振現(xiàn)象。

【關(guān)鍵詞】 毛細(xì)管 solidworks 模態(tài)分析 固有頻率

1 前言

毛細(xì)管作為一種重要的節(jié)流元件，具有結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、無運動部件、制造方便、工作穩(wěn)定可靠和不易發(fā)生故障等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于中小型制冷裝置中，在系統(tǒng)運行過程中，若毛細(xì)管的固有頻率與壓縮機(jī)的頻率一致時會產(chǎn)生共振現(xiàn)象，易導(dǎo)致毛細(xì)管的斷裂現(xiàn)象。

本文基于solidworks對不同結(jié)構(gòu)的毛細(xì)管固有頻率進(jìn)行了分析研究，得到了不同結(jié)構(gòu)的毛細(xì)管的固有頻率數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)比較，在不影響性能的情況下，可選取最優(yōu)結(jié)構(gòu)的毛細(xì)管最大限度的避免共振現(xiàn)象的產(chǎn)生，這對分析研究管路共振現(xiàn)象很有重要的指導(dǎo)意義。

2 三維建模及模態(tài)分析

毛細(xì)管對性能的影響因素主要為毛細(xì)管的管徑和長短，，其繞制方式對性能的影響可忽略不記，現(xiàn)基于solidworks對2.1*800的毛細(xì)管作為三維建模對象，并進(jìn)行模態(tài)分析。本文建立了三種繞制方式的毛細(xì)管，分別為圓形，矩形和U形.

1）矩形毛細(xì)管振型圖及頻率數(shù)據(jù)表

2）圓形毛細(xì)管振型圖及頻率分析數(shù)據(jù)表

3）U形毛細(xì)管振型圖及頻率分析數(shù)據(jù)表

3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析

對各不同繞制方式的毛細(xì)管的頻率數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，其結(jié)果如《圖4-1毛細(xì)管頻率折線圖》所示：

從圖4-1圖中可以得到以下分析結(jié)果：1）矩形毛細(xì)管的固有頻率明顯高于圓形和U形毛細(xì)管，且最低固有頻率為164.08HZ；2）U形毛細(xì)管固有頻率大致為25-50HZ，較低，一般壓縮機(jī)以50HZ運行，較接近，易產(chǎn)生共振；3）圓形固有頻率大致為90-150HZ，優(yōu)于U形毛細(xì)管；4）三種毛細(xì)管的振幅位置大多集中在U彎處，此處不宜綁定線扎，否則將擴(kuò)大整體毛細(xì)管振幅。

4 結(jié)論

軟件分析表明毛細(xì)管的繞制方式對毛細(xì)管固有頻率有重要影響，結(jié)果表明：在毛細(xì)管長度管徑等參數(shù)均相同的情況下，矩形繞制方式的固有頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于圓形和U形毛細(xì)管，也遠(yuǎn)大于一般壓縮機(jī)運行頻率50HZ，有利于避免共振現(xiàn)象，且毛細(xì)管振幅最大處多集中于U彎處，此處不宜綁定線扎，否則將擴(kuò)大整體振幅效果，不利于毛細(xì)管的穩(wěn)定性。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 丁國良，張春路.制冷空調(diào)裝置仿真與優(yōu)化[M].北京：科學(xué)出版社，2001.版社，2001.