文档介绍：2004 ANSYS 中国用户论文集
ANSYS 动力学仿真技术在蒸汽管道设计中的应用
吕伟剑王苇吴怀之闫海玲李勇全
武汉第二船舶设计研究所, 430064
[ 摘要] 本文利用大型有限元软件 ANSYS 对某船舶的蒸汽管道进行了仿真分析。在常规弹簧支撑和粘
性阻尼弹簧吊架支撑的条件下,分别计算了在简谐载荷和冲击载荷作用下的蒸汽管道动力响
应。仿真结果表明,采用粘性弹簧阻尼吊架支撑的蒸汽管道能有效地降低振动冲击的作用。
[ 关键词] 蒸汽管道、粘性阻尼弹簧吊架、振动冲击、仿真分析
Application of ANSYS Software in the Design of Steam
Piping
Lv Weijian Wang Wei Wu Huaizhi Yan Hailing Li Yongquan
Wuhan Second Shipping research Institute, 430064
[Abstract] In the paper, the dynamics of a ship steam piping was simulated and analyzed by using the large FEA
software —ANSYS. Acted by the harmonic or shock load, we simulated the dynamic repsonse of
the steam piping which supported by the normal springs and the viscous spring dampers
respectively. The results show that the vibration was reduced effectively that the steam piping was
supported by the viscous spring damp springs.
[Keyword] steam piping, viscous damp spring, vibration and shock, simulating analysis
1 前言
大型船舶蒸汽动力装置的管道系统由于受到船体结构及空间的影响,与陆用蒸汽透平有
着较大的差别。其中主要是蒸汽管道走向复杂,支撑基础刚性差,同时,受空间限制及安全
考虑,蒸汽管道与设备的连接基本上接近于刚性。因此,蒸汽管道就容易受到船舶设备及船
体振动的直接激励。尤其是在大风浪的情况下,浪头对船体的直接冲击传播到蒸汽管道上,
极易对管系造成巨大的损害。有关理论研究及试验表明,提高蒸汽管道的结构刚度和阻尼,
是个良好的减振方法。本文利用大型有限元软件 ANSYS 对某船舶的蒸汽管道进行了仿真分
析,在常规纯弹簧支撑和粘性阻尼弹簧吊架支撑的条件下,分别计算了简谐载荷和冲击载荷
作用下的蒸汽管道的动力响应。仿真结果表明,采用粘性阻尼弹簧吊架支撑的蒸汽管道能有
效地降低振动冲击的作用,达到了良好的防振及隔振要求。
2 蒸汽管道仿真分析的有限元模型
本文对从锅炉出口到蒸汽轮机的进口管道建立有限元模型。由于主要是对管道进行振动