以含有膨胀环的民机液压管路为研究对象,通过传递矩阵法建立其动力学数学模型,并在ABAQUS有限元仿真软件中进行静力学和动力学分析,研究当液压管路总长度一定时膨胀环折弯角度、弯曲半径、跨度和高度对管路最大应力和固有频率的影响规律。最后通过理论计算、仿真分析和实验对管路静力分析方法和动力学数学模型进行验证。结果表明:膨胀环静力学分析方法与动力学数学模型准确度较高;管路最大应力随膨胀环折弯角度和跨度增加而变大,随着弯曲半径增加而减小,随高度增加先减小后变大;管路固有频率随膨胀环高度增加而降低,与其他结构参数均呈正相关关系。

液压管路是民机液压系统的重要部件,在周期性循环压力载荷作用下,极易出现疲劳失效。通过三维软件SolidWorks建立管路的实体模型,将几何模型保存为X;格式的文件,导入有限元分析软件ANSYS Workbench,得到管路的有限元模型。对该模型进行网格划分和边界条件的施加,对管路进行静力学分析。在此基础上,根据管路的材料属性,利用Workbench中的Fatigue Tool模块进行管路的疲劳寿命分析,进而找出管路易发生故障的位置。研究结果为民机液压系统维修和结构优化设计提供了参考。