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作者：韩旭;杨铭;张浩;李泽朝;丁泊遥;解忠良;
单位：河北工业大学机械工程学院;西北工业大学工程力学系;中国船舶及海洋工程设计研究院;中国通用技术控股有限责任公司;
摘要：[目的]针对冰区航行船舶蒸汽管路系统易出现振动、疲劳损伤和破裂进而造成管路失效的问题，在管线设计初期对整体结构的布局优化设计进行研究。[方法]根据建模计算得到管路系统应力校核结果，通过增设自然补偿及优化支吊架布局，确保管道能够适应复杂的应力和变形环境，并合理调整约束以提高管路系统的刚度，进而获得更加安全合理的布置方案。[结果]方案整改后，2次应力由材料许用应力值的290%减少至70%，符合ASME B31.3工艺管道规范，同时1阶固有频率满足高于工程管道设计频率的限值要求。[结论]为保证管路系统在各种工况下的安全性和稳定性，平衡了管路系统的柔性和刚度，取得良好效果，为其他类型的管路系统优化设计提供参考。
关键词：蒸汽管路;;应力分析;;柔性设计;;固有频率;;管系刚度
基金资助：陕西省重点研发计划项目资助（2025GH-YBXM-005）;; 深圳市科技计划资助（JCYJ20240813150731040）;; 广东省基础与应用基础研究基金（2024A1515010406）;; 中国—中东欧国家高校联合教育项目（2023275）
