大會2015集分層試驗確定刺片式盤管動力學(xué)邊界條件及靈

+（英格索蘭亞太工程技術(shù)中心，系的利應(yīng)盤銅生交換果了高組靠性必研管系動學(xué)并止生是片盤盤條處方管過簡化導(dǎo)其析果實吻程較差案顯模率0模值現(xiàn)品驗評為這問題管的對某產(chǎn)樣進結(jié)顯時引刺片式盤管是特靈空調(diào)系統(tǒng)的專利設(shè)計換熱為熱交換關(guān)鍵部件廣泛應(yīng)用于家用空調(diào)為了以更緊湊的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)更大的換熱別設(shè)計了盤管結(jié)構(gòu)及其制造工藝為以下4：1）將薄鋁片剪切并折疊形成刺片條（圖1）；2）將刺片條纏繞在鋁管上（圖2）；3）帶刺片的鋁管纏繞成圓形盤管然后通過工裝形成預(yù)設(shè)外形（圖3）；4）盤管從左右兩側(cè)壓緊盤寬度約1將相鄰圈的盤管固定在一起（圖4）盤管一圈有4選連接到制冷劑證制冷劑在盤管中流動過鄰鋁管上纏繞的刺片會相互刺片可能產(chǎn)生邊邊接觸邊面接觸面-在制冷管路系統(tǒng)盤管距離壓縮機較遠動幅值較結(jié)構(gòu)阻尼較大，因此在評估制冷管路系統(tǒng)動力學(xué)特性時盤管以一種邊界條件形式作用于系統(tǒng)對盤管本身動力學(xué)特性關(guān)對于這種動力學(xué)邊界條件問題種方法來ruh[1]提出用彈簧表示邊行彈簧剛度的識別設(shè)計到程中的問題Kim2]利用非完整的試驗態(tài)數(shù)據(jù)和縮聚的有限元模型來識別離散性的彈簧剛度和阻尼系數(shù)。Arrd[]和Yn[用基于預(yù)測頻率響應(yīng)函數(shù)誤差的罰函數(shù)優(yōu)化方法來識別剛度和阻尼參數(shù)。圖11）Theprojectwassupportedby 圖2刺片纏繞在鋁管 圖3鋁管纏繞成預(yù)設(shè)形圖4盤管用膠水膠結(jié)固 圖5鋁盤管切頻率(頻率(頻率(162738495圖6基礎(chǔ)模型模態(tài) 模態(tài)4– 模態(tài)8– 模態(tài)9– 模態(tài)10– 模態(tài)11– 模態(tài)12– 模態(tài)13–圖7基礎(chǔ)模型模態(tài)Test.Lab數(shù)據(jù)和提取試驗?zāi)B(tài)。使用圖8傳圖9模態(tài)模態(tài)置信矩陣圖10模態(tài)頻率相對誤有兩種方法確定盤管處的邊盤鋁詳細模型并考慮刺片間的交互作用這個方法的首先在于制造過程導(dǎo)方并不總是垂直于鋁載荷作用下刺片很可能產(chǎn)生大變對盤圍的塑性變間邊對對們可以認為刺片間的交互作用以統(tǒng)計方式體現(xiàn)圍變這種假設(shè)們把盤管的建模簡化為刺片交互作用與鋁管的組鋁管本身可以根據(jù)圖紙從動力學(xué)系統(tǒng)中，對剩下的管路進行試驗?zāi)B(tài)分析，稱為系統(tǒng)A（圖11）。其次，在位AAB圖11系統(tǒng)A，B示意系統(tǒng) 系統(tǒng) 系統(tǒng) 系統(tǒng)圖12系統(tǒng)B,C示意鋁管的模態(tài)簡單態(tài)振型表明鋁管上下振動或水平振動圖13和14綜合顯示了系統(tǒng)中管路模態(tài)頻率以及系統(tǒng)中每次剝離刺片后的頻率變標(biāo)表示未剝離的刺片在鋁管軸向的長長度最大的點表示系統(tǒng)的頻的各個頻率可以看出隨著的刺片纏繞在鋁管上并與其相鄰鋁管上的刺片產(chǎn)態(tài)頻率近似于線234根鋁管的模態(tài)頻率較值上下浮動是由盤造過程中各層刺片交互作用偏差引起的而頂層鋁管的頻率雖然也近似線性變頻率值均低于其他鋁樣機上觀察發(fā)現(xiàn)為制造工藝而是使用了黑色扎帶在膠水附近將其與相鄰鋁管所以其固定程度遠不如其他鋁別建立頂層鋁管和其他3根鋁管的模型及邊界條件。VerticalHorizontal VerticalHorizontal 00 (m20 0FrequencyFrequencyVertical00 FinLengthVertical00 FinLengthHorizontal00 FinLengthFrequencyFrequency圖14模態(tài)頻率隨鋁管上刺片軸向長度的變化（頂層鋁管模型直接建立鋁管的殼單元模型是確的。我們使用等效慣性矩為標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)整殼單元2,3,4鋁銅彈1為鋁管1和鋁管2的密度分別是等效鋁管密度ho_和等效鋁刺片管密度ho_A_Fin3中的鋁慮上下層鋁管上刺片相互作用時經(jīng)過現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)其分別產(chǎn)繞著鋁管軸線旋轉(zhuǎn)方向阻力較設(shè)定一組水平和垂直拉伸彈模型將其一端固定一端連接到管其在管路軸向的位置是該段刺片的中間位置。-Model-Model-Model

圖15有限元模型

-Model Vertical0 Vertical0 HorizontalFin0050250ModalFrequencyModalFrequency如圖18所示，分析與基本吻合。Vertical0 FinVertical0 FinLengthHorizontal60/0 FinLengthModalFrequencyModalFrequency來的結(jié)果有所提高，而頻率偏差降低顯著，控制在±12內(nèi)。圖20模態(tài)模態(tài)置信矩陣圖21模態(tài)頻率相對誤少90%以上的作用。從各因子對模態(tài)頻率的貢獻可以看出，在低頻段(0-66Hz)，將因子分析結(jié)果反映到實際產(chǎn)品中來考慮K_ot反映了盤管在膠結(jié)位置附近的剛處加工和裝配的誤差對管路動力學(xué)特性影響較K_norml反映了盤管的加工工藝層盤間纏繞對于不同類型的盤管應(yīng)該重點該因子K_norm_rdue反映了工人將鋁盤管與銅管路接裝配時的安裝誤鋁管上的刺片剝離少許鋁管向外移動與銅管對接時鋁管移動動該K_top反映了頂層鋁管與下一層鋁管之間該層鋁管的固定方式及其與下層鋁管的相對間對盤管的加工裝配誤差較K_toprdu既反映了頂層鋁管的樣反映了工人的安裝誤對較小。圖22因子線性項迭加貢獻對不同模態(tài)頻率的變 為了解決帶刺片式盤冷管路動力學(xué)特性數(shù)值模擬精確性問題采用分層模態(tài)測試盤管簡化為具有物理意義顯時對有限元模型參數(shù)做了靈敏度研對各參數(shù)的影響及其在實際產(chǎn)品中的體現(xiàn)對其他類型的刺片式盤管動學(xué)模型的建立具有指導(dǎo)作用。BaruhH,BokaJB.Modelingandidentificationofboundaryconditionsinflexiblestructures.InternationalJournalofytical&ExperimentalModalysis,1993,8:107-117.KimTR,WuSM,EmanKF.IdentificationofJointParametersforaTaperJoint.JournalofEngineeringforIndustry,1989,111(3).ArrudaJRF,SantosJMC.Mechanicaljointparameterestimationusingfrequencyresponsefunctionsandcomponentmodesynthesis.MechanicalSystems&SignalProcessing,1993,7(6):493–508.YangKT,ParkYS.Jointstructuralparameteridentificationusingasubsetoffrequencyresponsefunctionmeasurements.MechanicalSystems&SignalProcessing,1993,7(6):509–530.BOUNDARYCONDITIONDETERMINATIONANDCORRELATIONONSPINEFINCOILWITHHIERARCHICALTESTMETHODZHANG ZHAO(1EngineeringTechnologyCenter–AP,IngersollRand,No.100ZunyiRoad,Shanghai200051,SpinefincoilispatentdesignofTraneAirConditioningSystemwithhighefficiencyandwidelyusedinoutdoorunitaskeycomponentforheatexchange.Thecompressorandcoilisconnectedviaasetofcoppertubingsothattherefrigerantsaredischargedtocoilandflowtoindoorunit.Determiningthetubingdynamiccharacteristicandavoidingvibrationresonanceiscriticalforunitreliability.Howevertheflexibilityofspinefincoilandcontactsbetweenfinsintroducecomplexboundaryconditionsforrefrigeranttubingdynamiccharacteristics.Traditionalmodelingmethodoversimplifiesthespinefincoileffectsandresultsinveryhighdeviationfromphysicaltestingresultsprovidinglowvaluetoproductdesignandvalidation.Toresolvetheproblem,ahierarchicaltestmethodtodetermineappropriateboundaryconditionsatthespinefincoilisintroducedinthisstudy.Themethodisappliedforaproductionunitandthedeterminedboundaryconditionsareusedinfiniteelementmodelingofthetubingtodemon