大会2015集分层试验确定刺片式盘管动力学边界条件及灵

+（英格索兰亚太工程技术中心，系的利应盘铜生交换果了高组靠性必研管系动学并止生是片盘盘条处方管过简化导其析果实吻程较差案显模率0模值现品验评为这问题管的对某产样进结显时引刺片式盘管是特灵空调系统的专利设计换热为热交换关键部件广泛应用于家用空调为了以更紧凑的结构实现更大的换热别设计了盘管结构及其制造工艺为以下4：1）将薄铝片剪切并折叠形成刺片条（图1）；2）将刺片条缠绕在铝管上（图2）；3）带刺片的铝管缠绕成圆形盘管然后通过工装形成预设外形（图3）；4）盘管从左右两侧压紧盘宽度约1将相邻圈的盘管固定在一起（图4）盘管一圈有4选连接到制冷剂证制冷剂在盘管中流动过邻铝管上缠绕的刺片会相互刺片可能产生边边接触边面接触面-在制冷管路系统盘管距离压缩机较远动幅值较结构阻尼较大，因此在评估制冷管路系统动力学特性时盘管以一种边界条件形式作用于系统对盘管本身动力学特性关对于这种动力学边界条件问题种方法来ruh[1]提出用弹簧表示边行弹簧刚度的识别设计到程中的问题Kim2]利用非完整的试验态数据和缩聚的有限元模型来识别离散性的弹簧刚度和阻尼系数。Arrd[]和Yn[用基于预测频率响应函数误差的罚函数优化方法来识别刚度和阻尼参数。图11）Theprojectwassupportedby 图2刺片缠绕在铝管 图3铝管缠绕成预设形图4盘管用胶水胶结固 图5铝盘管切频率(频率(频率(162738495图6基础模型模态 模态4– 模态8– 模态9– 模态10– 模态11– 模态12– 模态13–图7基础模型模态Test.Lab数据和提取试验模态。使用图8传图9模态模态置信矩阵图10模态频率相对误有两种方法确定盘管处的边盘铝详细模型并考虑刺片间的交互作用这个方法的首先在于制造过程导方并不总是垂直于铝载荷作用下刺片很可能产生大变对盘围的塑性变间边对对们可以认为刺片间的交互作用以统计方式体现围变这种假设们把盘管的建模简化为刺片交互作用与铝管的组铝管本身可以根据图纸从动力学系统中，对剩下的管路进行试验模态分析，称为系统A（图11）。其次，在位AAB图11系统A，B示意系统 系统 系统 系统图12系统B,C示意铝管的模态简单态振型表明铝管上下振动或水平振动图13和14综合显示了系统中管路模态频率以及系统中每次剥离刺片后的频率变标表示未剥离的刺片在铝管轴向的长长度最大的点表示系统的频的各个频率可以看出随着的刺片缠绕在铝管上并与其相邻铝管上的刺片产态频率近似于线234根铝管的模态频率较值上下浮动是由盘造过程中各层刺片交互作用偏差引起的而顶层铝管的频率虽然也近似线性变频率值均低于其他铝样机上观察发现为制造工艺而是使用了黑色扎带在胶水附近将其与相邻铝管所以其固定程度远不如其他铝别建立顶层铝管和其他3根铝管的模型及边界条件。VerticalHorizontal VerticalHorizontal 00 (m20 0FrequencyFrequencyVertical00 FinLengthVertical00 FinLengthHorizontal00 FinLengthFrequencyFrequency图14模态频率随铝管上刺片轴向长度的变化（顶层铝管模型直接建立铝管的壳单元模型是确的。我们使用等效惯性矩为标准，调整壳单元2,3,4铝铜弹1为铝管1和铝管2的密度分别是等效铝管密度ho_和等效铝刺片管密度ho_A_Fin3中的铝虑上下层铝管上刺片相互作用时经过现场观察发现其分别产绕着铝管轴线旋转方向阻力较设定一组水平和垂直拉伸弹模型将其一端固定一端连接到管其在管路轴向的位置是该段刺片的中间位置。-Model-Model-Model

图15有限元模型

-Model Vertical0 Vertical0 HorizontalFin0050250ModalFrequencyModalFrequency如图18所示，分析与基本吻合。Vertical0 FinVertical0 FinLengthHorizontal60/0 FinLengthModalFrequencyModalFrequency来的结果有所提高，而频率偏差降低显著，控制在±12内。图20模态模态置信矩阵图21模态频率相对误少90%以上的作用。从各因子对模态频率的贡献可以看出，在低频段(0-66Hz)，将因子分析结果反映到实际产品中来考虑K_ot反映了盘管在胶结位置附近的刚处加工和装配的误差对管路动力学特性影响较K_norml反映了盘管的加工工艺层盘间缠绕对于不同类型的盘管应该重点该因子K_norm_rdue反映了工人将铝盘管与铜管路接装配时的安装误铝管上的刺片剥离少许铝管向外移动与铜管对接时铝管移动动该K_top反映了顶层铝管与下一层铝管之间该层铝管的固定方式及其与下层铝管的相对间对盘管的加工装配误差较K_toprdu既反映了顶层铝管的样反映了工人的安装误对较小。图22因子线性项迭加贡献对不同模态频率的变 为了解决带刺片式盘冷管路动力学特性数值模拟精确性问题采用分层模态测试盘管简化为具有物理意义显时对有限元模型参数做了灵敏度研对各参数的影响及其在实际产品中的体现对其他类型的刺片式盘管动学模型的建立具有指导作用。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