Статья посвящена расчетному и экспериментальному определению частот и форм собственных колебаний сварного корпуса кориолисового расходомера. Кориолисов расходомер предназначен для измерения массово-го расхода жидкостей и газов. Корпус расходомера сварен из тонкостенных стальных пластин 12Х18Н10Т. Формы и частоты собственных колебаний корпуса определены расчетом с помощью метода конечных элементов и экспериментально с использованием технологии экспериментального мо-дального анализа. При экспериментальном определении модальных харак-теристик свободно вывешенного корпуса колебания возбуждали с исполь-зованием ударного молотка и модального вибростенда.Для оценки близости расчетных и экспериментальных форм использо-ван критерий модальной достоверности (Modal Assurance Criterion) MAC. Показано, что отличие частот и форм собственных колебаний корпуса меж-ду расчетом и экспериментом превышает 30 %, а отличие между частотами и формами собственных колебаний отдельных элементов корпуса, не со-держащих сварных соединений, не превышает 3 %. Тогда наиболее вероят-ной причиной расхождения расчетных и экспериментальных частот и форм собственных колебаний корпуса являются сварные соединения, не учиты-ваемые в его конечноэлементной модели.Выдвинуто предположение о том, что столь существенное различие можно объяснить возникающими после сварки остаточными напряжения-ми. Для проверки этой гипотезы выполнен отпуск сваренного корпуса. Ус-тановлено, что после отпуска отличие между расчетными и эксперимен-тальными формами и частотами собственных колебаний корпуса снизилось до 6 %. Полученный результат позволил объяснить причину расхождения расчетных и экспериментальных частот и форм собственных колебаний корпуса расходомера.Ключевые слова: кориолисов расходомер; метод конечных элементов; соб-ственная частота; собственная форма; экспериментальный модальный анализ; критерий модальной достоверности МАС; остаточные напряжения.
ВведениеКориолисов расходомер предназначен для измерения массового расхода жидкостей и газов. Он состоит из корпуса и двух расположенных в нем U-образных колеблющихся трубок, по кото-рым движется измеряемая среда. Обзор конструкций кориолисовых расходомеров приведен в [1, 2], а подробное описание принципа их работы в [3].При исследовании динамических характеристик расходомера в статье [4] установлено, что формы и частоты собственных колебаний трубок, полученные методом конечных элементов и экспериментально, практически совпадают. Формы колебаний корпуса в статье [4] не рассматри-вались. Дальнейшие исследования показали, что в отличие от трубок частоты и формы собствен-ных колебаний корпуса, полученные расчетом и экспериментально, различаются более чем на 30 %. Поиску причин расхождения между расчетными и экспериментальными частотами и фор-мами собственных колебаний сварного корпуса кориолисового расходомера и посвящена данная статья.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.