韩淑洁

(青岛远洋船员职业学院，青岛 266071)

0 引言

金属软管是压力容器和管路系统中重要的连接件，具有补偿位移、吸收振动和降低噪声等作用，广泛应用于石油化工、航空航天、汽车、船舶等领域。柴油机的排气管，发动机的废气回路管、机油回路管、排气歧管补偿器以及燃油冷却器中都广泛应用金属软管。金属软管的性能直接影响到管路系统的正常工作，对整个船舶管路系统的可靠性至关重要。

目前，国内外对金属软管的研究主要集中在其主体波纹管部分，对金属软管的研究则很少见。金属软管的网套编织结构复杂，钢丝以一定的螺旋角编织在波纹管的外表面，工作时与波纹管一起承受外载荷，同时还在波纹管表面产生滚动和滑动，螺旋角也随之产生变化，对其进行传统的理论计算困难相当大。近年来，随着计算机技术的发展，有限元仿真分析法已经成为解决复杂的工程分析计算问题的有效途径。进行有限元仿真分析时，首先要建立正确的有限元模型，有限元模型为以后的仿真分析提供原始的数据，模型的误差将直接决定分析结果的精度。本文研究了金属软管有限元模型的建立，并利用此模型进行了轴向拉伸和压缩模拟分析，将分析结果与试验进行了对比，证明了所建有限元模型的可靠性。

1 试验基础

试验设备：采用NCS-1型台式万能材料试验机，试验过程中把金属软管的一端完全固定，作为约束的边界条件，另一端施加轴向位移，模拟实际工作中承受的轴向拉伸或者压缩载荷，通过X－Y函数记录仪自动输出金属软管在拉伸与压缩时的轴向刚度曲线，将此曲线与有限元分析结果对比，作为判断有限元模型可靠性的依据。……