動力吸振器在管道振動控制中的應用研究.pdf

1、　　管道系統(tǒng)在諸多工程領域及生活設施中都有著廣泛應用，但也帶來了振動噪聲問題。本文對管道振動的產(chǎn)生機理進行了簡要探討，并通過對目前管道振動控制技術的分析認為，在管道上附加被動式動力吸振器是一種簡便且行之有效的控制方法。
　　首先，對工程實際中管道的振動進行了測試，發(fā)現(xiàn)其通常是多個方向振動的疊加。然后基于被動式吸振原理，設計了一種新型管道動力吸振器，其通過將多根鋼絲繩與一個附加質量連接的方式可以同時對管道軸向、徑向等多個方向上的振

2、動進行吸收。
　　其次，對鋼絲繩的彈性性能進行了試驗，發(fā)現(xiàn)鋼絲繩表現(xiàn)出帶有立方項的弱非線性剛度特性，并以此建立了動力吸振器的力學模型。經(jīng)過理論分析發(fā)現(xiàn)，其有效吸振帶寬較線性剛度時增大，但有效吸振的中心頻率產(chǎn)生了一定偏移，在設計參數(shù)時需注意。接著從能量的角度出發(fā)，避免使用管道的質量、剛度等在工程實際中難以確定的參數(shù)，對吸振器的吸振效率進行分析，結果表明，當激振力頻率處于吸振器固有頻率附近范圍之內時，管道的振動能量大部分都轉移到附加

3、質量上；帶有立方項的弱非線性剛度動力吸振器的吸振性能有所改善，但吸振效率除了受非線性項系數(shù)的影響外，還與附加質量的振幅有關。
　　最后，利用通用的有限元軟件 ANSYS 對管道動力吸振器進行了模態(tài)分析，分析結果表明，其第一、二階模態(tài)分別為兩個徑向和軸向振動的疊加，第三階模態(tài)為繞軸扭轉，因此該動力吸振器可同時對管道兩個徑向、軸向的振動以及繞軸扭轉進行吸振。設計實驗對管道動力吸振器的吸振性能進行了驗證，結果表明，通過合理的設計，其可