PPR管中流动性的振动性质模型研讨?

对于PPR管中流动性的振动性质的研究，我们准备采取建立模型的方法来做具体的研究。

  首先是对流固耦合系统进行离散化处理，把流场与结构分别划分成一定数量的单元；再将流体与结构单元基本方程中的单元信息矩阵作布尔变换，累加得到流体与结 构的 整体方程。其实就是模型的建立，取PPR管薄壁为研究对象，并对内部取适当的流体范围对流体进行了划分，这样方便处理流固耦合边界条件的单元。流体单 元采用空 间四棱柱，即八节点等参单元。

  然后我们来计算一下结果和分析。采用所给有限元模型，我们要讨论的是考虑流体影响时PPR管道前6阶自振频率。与流体动水压力有关的附加项包括附加阻 尼矩阵、 附加质量矩阵和附加刚度矩阵，其中附加质量矩阵与流体速度无关，下面分别讨论只考虑附加质量阵和综合考虑附加项这两种情况下PPR管道的自振频率。 

  （ 1）只考虑附加质量矩阵即不考虑流速只考虑附加质量矩阵即不考虑流速影响时，利用M atlab编制程序计算得到PPR管道的自振频率，管道的前6阶自振频率所 示。

  可以看出有自振频率相近的情况，这是因为采用了直角坐标进行数值计算，导致管道在x y平面和x z平面的振动接近相同。此外考虑附加质量后，各阶频率相对于空 管时有明显下降。

  （ 2）综合考虑附加项把附加质量矩阵、附加刚度矩阵和附加阻尼矩阵叠加到管道的质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵上，利用M atlab编制程序计算得到PPR管道 的自振频率，管道的前6阶自振频率所示。可以看出，随着流体速度的增加，PPR管管道各阶自振频率都呈现递减的趋势。

  最后的结论是，采用位移压力格式有限元方法研究考虑流体流过PPR管道时的阻尼和自由振动特性，介绍了自振特性的求解，重点研究了流体在管道中流动时 流体速度 对管道自振频率的影响，得出以下结论：

（ 1）考虑附加质量矩阵时管道的自振频率相对于空管时自振频率明显减少；

（ 2）管道各阶自振频率随着流体速度的递增呈递 减的趋势；

（ 3）随着流体速度的增加，管道低阶自振频率减小速率明显加快。

广东烁云新型材料股份有限公司顺德杏坛塑料厂是一家生产PPR、MPP、PE、铜芯、管材、管件等产品的专业化厂家，是一家集设计、制造、销售、服务为一体的规模化企业。公司座落在风景秀丽的岭南，珠三角经济区的明珠佛山顺德区（中国塑料建材之都），交通便捷，物流畅通。     公司引进目前先进的管材自动生产线和注塑成型机，并配备有先进的整套管材管件检测设备，使公司产品得到了完善的保障。

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PPR管物理性能：一般地说，无规PP共聚物比PP均聚物的挠曲性好而刚性低。它们在温度降至32°F时，还能保持适中的冲击强度，而当温度降至-4°F时，有用 性就有限了。共聚物的弯曲模量（ 1%应变时的割线模量）在 483～1034MPa范围内，而均聚物则在1034～1379MPa范围内。PP共聚物材料的分子量对刚性的影响不如PP均聚物的大。带切口的悬臂梁式 冲击强度一般在0．8～1．4英尺?磅/英寸的范围内。  

 化学性能：无规PP共聚物对酸。碱、醇、低沸点碳氢化合物溶剂及许多有机化学品的作用有很强的抵抗力。室温下，PP共聚物基本不溶于大多数有机的溶剂。而 且，当暴露在肥皂、皂碱液。水性试剂和醇类中时，它们不象其它许多聚合物那样会发生环境应力断裂损坏。当与某些化学品接触时，特别是液体烃。氯代有机物和 强氧化剂，能引起表面裂纹或溶胀。非极性化合物一般比极性化合物更容易为聚丙烯所吸收。其分子只有碳、氢元素，没有有害有毒的元素存在。 

 阻隔性能：PP共聚物和均聚物都有很低的水蒸汽渗透率（0．5克/毫升/100平方英寸/24小时）。这些性质可以通过定向加以改进。拉伸吹塑型聚丙烯瓶子已把抗水蒸汽渗透性能改进至0．3，氧气渗透率到2500。

 电性能：一般地，聚丙烯有很好的电性能，包括：高介电强度，低介电常数和低损耗因子；然而，电力应用一般选择均聚物。

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