可撓曲橡膠接頭(以下簡稱橡膠接頭)作為管道系統(tǒng)中的重要連接件,由于其受載情況復(fù)雜多變,因此亟需對橡膠接頭的受力狀況進行數(shù)值分析,找到其受力薄弱位置,以便延長使用壽命。本文以船舶用輸流管道的研究為背景,主要完成了以下幾個方面的研究內(nèi)容:首先通過設(shè)置不同單元密度,驗證了限元分析的結(jié)果精度;完成各部件的材料參數(shù)、單元類型、相互作用關(guān)系和邊界載荷的確定,完成了可撓曲橡膠接頭的三維實體建模。其次針對橡膠接頭受到的載荷特點,首先按照標準允許的位移值對橡膠接頭進行軸向拉、壓、徑向移動以及偏移角度下的應(yīng)力分析,其中徑向移動以及偏移角度下各部件應(yīng)力較大,橡膠骨架、簾線層在過渡段分別存在應(yīng)力集中和突變現(xiàn)象;然后選用隱式動力學(xué)分析橡膠接頭在激振力作用下橡膠骨架和螺栓載荷的動態(tài)響應(yīng),橡膠接頭在軸向和徑向振動時,應(yīng)力波動幅度隨著應(yīng)力值增加而增大;選用Lanczos方法對橡膠接頭進行模態(tài)分析,其中徑向陣型一般會重復(fù)出現(xiàn)兩次,而軸向陣型由于約束條件的限制,規(guī)律不明顯;螺栓載荷和內(nèi)壓能明顯提高橡膠接頭的固有頻率。總結(jié)得出各部件的應(yīng)力大小順序:加固環(huán)、簾線層和橡膠骨架。