基于solidworks三維建模及模態分析研究

張成成

【摘 要】 通過建立不同結構的毛細管三維模型，基于solidworks進行模態分析，得到了不同結構的毛細管的固有頻率，此分析數據可作為理論參考，可用于毛細管繞制方式選型，避免使用過程中的毛細管共振現象。

【關鍵詞】 毛細管 solidworks 模態分析 固有頻率

1 前言

毛細管作為一種重要的節流元件，具有結構簡單、價格便宜、無運動部件、制造方便、工作穩定可靠和不易發生故障等優點，廣泛應用于中小型制冷裝置中，在系統運行過程中，若毛細管的固有頻率與壓縮機的頻率一致時會產生共振現象，易導致毛細管的斷裂現象。

本文基于solidworks對不同結構的毛細管固有頻率進行了分析研究，得到了不同結構的毛細管的固有頻率數據，通過數據比較，在不影響性能的情況下，可選取最優結構的毛細管最大限度的避免共振現象的產生，這對分析研究管路共振現象很有重要的指導意義。

2 三維建模及模態分析

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

1）矩形毛細管振型圖及頻率數據表

2）圓形毛細管振型圖及頻率分析數據表

3）U形毛細管振型圖及頻率分析數據表

3 數據統計及分析

對各不同繞制方式的毛細管的頻率數據進行統計，其結果如《圖4-1毛細管頻率折線圖》所示：

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

4 結論

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

【參考文獻】

[1] 丁國良，張春路.制冷空調裝置仿真與優化[M].北京：科學出版社，2001.版社，2001.