基于ANSYS管道檢測系統轉子靜動態特性分析

張　晶，姜文慶

(上海理工大學 機械工程學院，上海 200093)

基于ANSYS管道檢測系統轉子靜動態特性分析

張晶，姜文慶

(上海理工大學 機械工程學院，上海 200093)

摘要為研究旋轉探頭管道超聲檢測系統轉子靜態特性和動態特性，建立了簡化的轉子的有限元模型，并應用有限元分析軟件ANSYS對轉子進行靜態分析、模態分析和諧響應分析，得到了轉子結構應力、變形云圖和前六階固有頻率。分析結果說明轉子的靜剛度和動剛度符合檢測系統設計要求，驗證了轉子結構設計的合理性，為檢測系統轉子的設計提供的可靠的評價依據。

關鍵詞檢測系統轉子；靜剛度；動剛度

石油、天然氣運輸管道因管道腐蝕而發生的泄漏、爆炸事故時有發生。因此，必須對管道進行定期內檢測以排除事故隱患。管道超聲檢測系統可實現管道危害性缺陷的在線內檢測[1]。為提高檢測效率和在線檢測的可靠性，在管道檢測系統中使用了高速旋轉多探頭檢測技術[2]。由于檢測精度的需要使得研究管道超聲檢測系統轉子的靜動態特性變得重要[3]。本文將運用有限元計算軟件ANSYS對旋轉探頭管道超聲檢測系統的轉子進行靜動態分析，以確定系統轉子在設計上是否具有結構上的穩定性以保證檢測需要的精度。

1檢測系統結構

旋轉探頭管道超聲檢測系統結構如圖1所示，主要包括驅動電機、轉子前蓋、轉子檢測筒、轉子后蓋、機殼、透聲罩、檢測探頭、工作圈數檢測組件等部件。轉子前蓋、轉子檢測筒、轉子后蓋、檢測探頭共同組成了檢測轉子組件。……