空调压缩机管路系统振动分析及其软件开发

论文摘要

伴随着我国经济的高速发展,制冷空调行业也得到空前发展。国内空调行业技术研发水平相比以前虽然有了较大提高,但是待解决的问题也不少。对于空调室外机结构设计而言,能否开发相应的测试平台对于缩短研发周期和降低研发成本都有重要的影响。依靠经验或仿制来设计配管,容易导致管路与压缩机的激励不匹配,从而导致空调运行时管路系统的振动和应力状况过大。一般合格的产品需要经过配管设计、样机测试、配管设计方案整改、样机再测试等反复多次才能达到预期效果,调试周期长,调试成本高,这些因素都会极大的影响产品的质量和竞争力。本文对空调压缩机及其管路系统的振动激励源进行了受力分析,确定了振动载荷的加载方法,对空调室外机的单机和整机建立了分析模型,利用著名的有限元软件ANSYS对系统进行了动力学模态分析和谐响应分析,并通过振动测试实验对样机的数据进行了测试,然后将测试结果和仿真结果进行了对比验证。应用软件的开发是基于VC++程序平台,对CAD参数化建模和有限元分析等过程都进行了封装,计算和结果显示可自动完成。应用软件通过对Pro/E的二次开发来实现参数化建模,在交互式对话框内输入模型的参数,软件可以将模型在Pro/E中自动重新生成并显示。振动分析的建模、仿真计算和结果处理都使用了ANSYS的APDL语言进行编写, APDL语句封装在VC程序平台中。谐响应的载荷FFT变换也运用了VC与Matlab混合编程的技术,充分利用了Matlab数值计算和图形显示的功能对激振力进行处理。应用程序对显示、建模、计算和后处理等功能进行了封装,最终形成一个完整的应用软件测试平台。由于充分利用了各款软件的优势,因此软件开发过程相对简单而功能强大,且计算精度符合要求。投入到实用中可以极大的缩短了产品开发的周期和成本,对提高企业的效率和产品竞争力有重要的意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 研究现状
• 1.3 主要研究内容和进度安排
• 2 空调压缩机管路系统结构动力学分析
• 2.1 结构动力学理论概述
• 2.2 ANSYS 介绍
• 2.3 滚动转子压缩机结构和受力分析
• 2.4 建立仿真模型
• 2.5 模态分析
• 2.6 谐响应分析
• 2.7 小结
• 3 实验验证
• 3.1 实验测量
• 3.2 数据分析和验证
• 3.3 小结
• 4 应用软件编制
• 4.1 应用程序编制流程
• 4.2 PRO/E 二次开发
• 4.3 VC 和MATLAB 混合编程
• 4.4 VC 与ANSYS 联合使用
• 4.5 小结
• 5 总结和展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 作者在攻读硕士学位期间发表的论文
• 附录2 Pro/TOOLKIT 自动装配程序