1.3.4 結構參數影響

平面彈性管束傳熱元件由四根彈性管束通過剛性連接體連接而成，管束和連接體的結構參數包括：管束截面半徑、管束彎曲半徑、管束壁厚、連接體質量及連接體位置等，這些參數都會影響整個傳熱元件的固有振動特性。下面對六種結構尺寸彈性管束傳熱元件的結果進行分析，為方便比較，可將六種管束結構前10階固有頻率計算結果用圖1-12表示。

圖1-12 六種管束結構的前10階固有頻率計算結果

對比適用于300mm殼體外徑的1號、2號和3號彈性管束結構的計算結果可以看出，管束截面半徑對彈性管束固有頻率影響作用明顯，管束固有頻率隨著截面半徑的增大而增大，在高階模態的增加幅度更加明顯。而對比不同殼體相同外徑管束時，即比較1號和4號、2號和5號、3號和6號的計算結果，發現當管束彎曲半徑增加時，其固有振動頻率降低，原因是當平面彈性管束橫向尺寸變大時，管束長度將會增加，其剛度會明顯降低，故彈性管束固有頻率將會明顯下降。

以4號管束結構為例分析連接體質量對彈性管束固有頻率的影響規律，對同一結構模型，通過定義不同的連接體材料密度來改變其質量，連接體質量分別取0.2kg、0.4kg、0.6kg、0.8kg和1.0kg，對應的管束前10階固有頻率計算結果如圖1-13所示。發現當連接體質量變化時，彈性管束各階固有頻率值變化幅度很小，可認為連接體質量對平面彈性管束固有頻率的影響不大。

圖1-13 不同的連接體質量對應的管束前10階固有頻率計算結果