为研究流固耦合作用下多弯曲段液压管道的流体流动与管道振动之间的动力学特性,基于ANSYS Workbench平台分析了航空发动机某易故障部位弯形液压管道的预应力模态,通过SST k-ω湍流模型模拟计算不同流体流速下弯形液压管内流体的流动状态,获得了不同管内流体流速与管道形变以及等效应力之间的关系,得出在允许最大流速下弯管的形变随曲率半径的变化趋势,并总结出该液压弯管不同充液状态下的前六阶固有频率的变化趋势。结果表明管道形变随流体流速的增加而增大,随曲率半径的增大而减小;弯管不同充液状态下管道的前六阶固有频率随阶数增加而增长且同阶下空管的固有频率大于充液弯管的固有频率;最后通过充液弯管的前六阶振型图分析了不同阶频率易发生形变的部位研究,可为航空发动机弯形液压管道的设计提供参考。

为了改善航空液压弯管的振动特性,利用磁力研磨加工方法提高不锈钢弯管内表面质量,并进行试验测试其对弯管振动特性的影响,同时结合拉普拉斯特征映射方法对试验数据进行降维分析,研究弯管内表面质量与其他因素对振动特性的影响程度。结果表明,利用磁力研磨方法加工后不锈钢弯管的振动幅值和噪声明显降低,提高了弯管的服役稳定性和可靠性。各因素对弯管振动特性的影响程度依次排列为:弯管材质、弯管角度、弯管长度、弯管内表面质量,验证了提高内表面质量对弯管振动的影响比其他因素都小。