李志强 张为雯 高博 秦朝红 张忠

复杂管路结构动力学特性分析

李志强1张为雯2高博1秦朝红1张忠1

（1 北京强度环境研究所 可靠性与环境工程技术重点实验室，北京 100076；2 北京电子工程总体研究所，北京 100854）

采用计算模态分析和试验模态分析的方式，对包含焊接连接的复杂管路结构动力学特性进行研究。考虑内部零件的质量效应以及焊接连接对局部刚度的影响，建立了复杂管路结构的有限元分析模型，并开展了计算模态分析；采用锤击法和非接触式测量方法进行复杂管路结构的试验模态分析。对比仿真结果和试验结果可以发现：采用焊接建模方式可以提高焊接部位局部刚度，使得管路结构模态频率有所升高；管路结构两端固支边界条件下前五阶模态频率的计算结果与试验结果误差不超过3%；管路结构测点处的随机振动响应试验结果与仿真结果相差3.3dB。

管路结构；模态分析；模态试验；焊接

0 引言

管路结构可以输送燃料、润滑油、液压油、燃气等介质，实现物质输送，机械传动等功能，广泛应用于航天飞行器。管路结构在飞行器内部受到空间布局的限制，结构形式十分复杂。在振动、噪声等载荷作用下，管路结构可能产生较大的振动响应，薄弱部位可能发生失效，影响飞行器安全可靠的飞行。建立准确的管路结构动力学分析模型，分析管路结构的动力学特性，有助于开展管路结构的薄弱环节分析、振动控制以及优化设计等工作，从而保障管路结构的可靠性，保证飞行器安全可靠的完成飞行任务。……