汽车空调管路系统作为汽车空调总成的重要组成部分,承担着运输制冷剂,保障空调系统正常运行的重要作用,其振动和噪声也直接影响车内舒适性和整车安全性。本文基于计算流体力学和结构有限元的流固耦合方法分析某型汽车空调管路系统在制冷剂作用下的振动特性,为实际工程设计和优化提供建议。论文选题来自企业实际工程项目,选题具有工程实用价值。首先,论文对空调管路曲率橡胶管流固耦合振动特性进行仿真分析。建立曲率橡胶管模型,运用ANSYS Workbench有限元软件对典型曲率管路的流固耦合特性进行研究,通过流固耦合动力学仿真探讨了不同管径、曲率半径和流体压强对管道流固耦合模态频率和模态振型的影响,同时分析了在恒定流和脉动流两种激励情况下,管路曲率半径对流固耦合振动特性的影响。然后进行空调管路结构动力学仿真分析和试验。建立汽车空调低压管路三维模型和有限元模型,对不影响分析结果的部分结构进行了合理简化,其中针对橡胶管的多层实际结构采用了分层建模的方法,并利用模态试验技术和有限元仿真分析验证了模型,证明了橡胶管分层建模方法的可行性与准确性。利用有限元软件对空调低压管路进行模态仿真分析,得到了管路基本振动特性。接着进行制冷剂流体动力学模型建立与分析。建立汽车空调低压管路流体动力学模型,介绍了计算流体力学的基本控制方程和制冷剂流场模拟采用的湍流模型控制方程,根据压缩机的工作情况推导了流体边界条件和物理条件,对管路进行流体仿真计算得到内部制冷剂流场分布情况,并分析了流动特性。最后对空调管路进行流固耦合振动特性分析。利用ANSYS Workbench软件搭建流固耦合分析平台,将流体分析得到的压力值作为激励,结合管路动力学模型进行管路结构的流固耦合振动分析,得到了制冷剂作用下的管路流固耦合模态频率和谐响应分析结果,最后分析了流体脉动频率和橡胶管硬度对流致振动特性的影响。