本發(fā)明涉及空調(diào)參數(shù)仿真，具體涉及一種空調(diào)壓縮機配管振動仿真方法。

背景技術(shù)：

目前，對于變頻空調(diào)壓縮機配管的振動仿真分析主要有如下兩種方式：

(1)壓縮機配管瞬態(tài)動力學仿真方法：它是將壓縮機內(nèi)部轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩作為載荷激勵加載到轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸上，把載荷激勵值離散化，考慮材料非線性(如橡膠材料)和接觸非線性(如摩擦接觸)因素，分析壓縮機配管在某時刻點下的動態(tài)響應。該方法屬時域分析方法范疇，能夠?qū)嚎s機配管的振動狀態(tài)做精確的時域分析，但一次仿真分析只能模擬壓縮機在某一個確定頻率點下的振動響應，不適合仿真模擬壓縮機在全頻段范圍內(nèi)運行時壓縮機配管系統(tǒng)的振動狀態(tài)。且壓縮機內(nèi)部轉(zhuǎn)矩通過試驗測得非常困難，一般都是加載一個經(jīng)驗值，在對比確認仿真優(yōu)化方案時只能做定性分析，又壓縮機內(nèi)部結(jié)構(gòu)較復雜，為保證計算精度會增大網(wǎng)格密度和數(shù)量，導致仿真計算量過大，增加分析計算時間，難以用于壓縮機配管系統(tǒng)振動仿真計算。

(2)壓縮機配管流固耦合仿真方法：它是先對單個壓縮機做CFD仿真分析，仿真計算得到壓縮機排氣口處壓縮機壓縮氣體產(chǎn)生的氣動力數(shù)值；再對配管做振動分析，其方法是將上述結(jié)果作為載荷激勵輸入，加載到與壓縮機排氣口相連接的配管管口處，通過模態(tài)疊加算法的諧響應分析計算配管的頻率響應(頻域分析)。此方法可計算壓縮機配管系統(tǒng)在全頻段范圍內(nèi)的響應，使用方便。但該方法是把壓縮機和配管分別進行仿真，將壓縮機的CFD仿真結(jié)果作為配管振動仿真的輸入，沒有考慮壓縮機配管的系統(tǒng)性(例如一套非常成熟的管路與振動特別小的壓縮機匹配，配管振動可能會大)，與實際振動試驗相比，仿真計算結(jié)果往往存在較大誤差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提出一種空調(diào)壓縮機配管振動仿真方法，解決傳統(tǒng)技術(shù)中的空調(diào)壓縮機配管振動仿真方法存在的仿真計算量大和計算準確度低的問題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

空調(diào)壓縮機配管振動仿真方法，包括以下步驟：

A、依據(jù)模態(tài)實驗及與模態(tài)仿真結(jié)果對比確定壓縮機配管結(jié)構(gòu)有限元分析模型；

B、由試驗測試獲得壓縮機表面振動位移響應函數(shù)S(f)，其中f為頻率；

C、將壓縮機表面振動位移響應函數(shù)S(f)劃分為多個頻率段函數(shù)S_i(f)(i≥1，且為整數(shù))；

D、提取壓縮機在各個頻率段范圍內(nèi)的表面振動位移最大值S_j(f_j)(j＝i)，作為整個分析系統(tǒng)的節(jié)點載荷激勵，分段進行仿真；

E、將仿真結(jié)果進行整合，得壓縮機配管在壓縮機全頻段運行范圍內(nèi)的振動響應結(jié)果。

作為進一步優(yōu)化，步驟B中，依據(jù)應力應變及位移測試試驗，獲得壓縮機表面振動位移響應關于其運行頻率的函數(shù)S(f)。

作為進一步優(yōu)化，步驟D具體包括：

將提取的壓縮機在各個頻率段范圍內(nèi)的表面振動位移最大值S_j(f_j)作為載荷激勵加載到壓縮機表面節(jié)點上,作為載荷激勵輸入，并將壓縮機腳底面和特定配管管口固定作為邊界條件，進行運用全模態(tài)計算方法的諧響應分析，分別計算壓縮機配管在壓縮機各個頻率范圍內(nèi)運行時的振動響應。

作為進一步優(yōu)化，步驟E中，所述壓縮機配管在壓縮機全頻段運行范圍內(nèi)的振動響應結(jié)果包括應力—頻率曲線。

本發(fā)明的有益效果是：

仿真結(jié)果可以獲得整個配管管路在壓縮機全頻段運行范圍內(nèi)的應力分布、振幅大小分布，振型，以及各段管路的應力—頻率曲線,仿真結(jié)果更加全面，在仿真時，添加邊界條件進行全模態(tài)計算方法的諧響應仿真分析，仿真更加準確，對于優(yōu)化壓縮機配管管路具有重要意義。

附圖說明

圖1為實施例中壓縮機配管振動仿真計算流程圖；

圖2為實測壓縮機表面振動位移函數(shù)S(f)；

圖3為整合后配管某部位應力—頻率曲線圖；

圖4為實測配管某部位應力—頻率曲線圖。

具體實施方式

為解決傳統(tǒng)技術(shù)中的空調(diào)壓縮機配管振動仿真方法存在的仿真計算量大和計算準確度低的問題，本發(fā)明提出一種全新的空調(diào)壓縮機配管振動仿真方法-全模態(tài)諧響應分析方法:首先依據(jù)模態(tài)實驗及與模態(tài)仿真結(jié)果對比確定準確的壓縮機配管結(jié)構(gòu)有限元分析模型，其次由試驗測試獲得壓縮機表面振動位移函數(shù)S(f)，其中f為頻率，將壓縮機表面的振動位移響應函數(shù)S(f)劃分為多個頻率段函數(shù)S_i(f)(i≥1，i為整數(shù))，提取壓縮機在各個頻率段范圍內(nèi)的表面振動位移最大值S_j(f_j)(j＝i)，將其作為載荷激勵加載到壓縮機表面節(jié)點上,作為載荷激勵輸入，并將壓縮機腳底面和特定配管管口固定，作為邊界條件，進行運用全模態(tài)計算方法的諧響應分析，分別計算壓縮機配管在壓縮機各個頻率范圍內(nèi)運行時的振動響應，最后將在各個頻率段范圍所計算的結(jié)果進行整合，得到配管在壓縮機全頻段運行范圍內(nèi)的振動響應結(jié)果(主要是應力—頻率曲線)。

下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明的方案作進一步的描述：

如圖1所示，本實施例中的空調(diào)壓縮機配管振動仿真方法首先依據(jù)模態(tài)實驗及與模態(tài)仿真結(jié)果對比確定準確的壓縮機配管結(jié)構(gòu)有限元分析模型；

再由試驗測得壓縮機表面隨其運轉(zhuǎn)頻率變化的振動位移函數(shù)S(f)，如圖2所示，本例中將頻率段分成3段，壓縮機表面的振動位移響應函數(shù)S(f)劃分為低中高三個頻率段函數(shù)S₁(f)、S₂(f)、S₃(f)，并獲得各個頻率段范圍內(nèi)壓縮機表面的振動位移最大值S₁(f₁)、S₂(f₂)、S₃(f₃)；

將上述的低中高各個頻率段范圍內(nèi)的最大位移值S_i(f_i)(i＝1,2,3)分別作為載荷激勵加載到壓縮機表面對稱的兩個節(jié)點上，并約束壓縮機腳底面和特定配管管口，分別進行三次求解計算，并對三次求解計算結(jié)果進行整合，得到壓縮機全頻段運行范圍內(nèi)的配管振動應力曲線，仿真結(jié)束。

如圖3所示，為整合后配管某部位應力—頻率曲線圖，其曲線形狀與實測配管應力—頻率曲線基本一致，實測配管應力—頻率曲線如圖4所示。仿真結(jié)果還可以獲得最大應力值處的頻率振型圖。

需要指出的是，對本領域的普通技術(shù)人員來說是很容易在此基礎上進行若干潤飾和改動。故凡是所有可能被利用的相應修改以及等同物，均屬于本發(fā)明所要求保護的權(quán)利范圍。