张晓平，何 琳，周 炜

(海军工程大学 振动与噪声研究所，武汉 430033)

挠性接管技术是有效控制管路系统中传递的振动和噪声的方法之一，它不仅能隔离和衰减管路结构振动和噪声，抑制流体噪声，还能补偿设备与管路系统间因振动、冲击引起的大位移［1］。

凯夫拉纤维增强弧形体挠性接管(Filament-WoundFlexible Arc Pipe Reinforced by Kevlar fibers，FWFAP)是近年来海军工程大学振动与噪声研究所自主研制开发的一种新型纤维缠绕挠性接管，它通过其特殊的弧形体结构产生结构变形，与同规格的直管相比，具有更大的位移补偿能力和较小的轴向及横向刚度，减振性能更优。

如果弧形体挠性接管在工作压力作用下两端法兰沿轴向产生一定的位移，会给所连接的管路或设备带来附加的力和位移，当这种力和位移过大时，会影响系统的正常工作，甚至带来严重的后果。所谓的弧形体挠性接管的平衡性就是衡量挠性接管受压时管体变形大小的一种指标［2-5］。

凯夫拉纤维帘线的弹性模量与基体橡胶弹性模量的比值约为105，在变形不大的情况下，可以忽略橡胶的影响，内压主要由纤维帘线承载，则完全可以采用网格分析的方法对该复合材料进行分析［6］。在理想情况下，当帘线严格按照力学平衡角缠绕时，挠性接管的耐压强度最高，管体变形最小，满足平衡性要求。

通过建模可知弧形体挠性接管平衡角沿轴向是变化的，且不满足回转曲面测地线的Clairant定理，不能在弧形体上实施精确的测地线缠绕，虽然理论上可以实现在弧形体上偏离测地线而不产生滑移的非测地线缠绕［7-8］，但是工业上实现这种非测地线缠绕难度较大。……