動(dòng)力吸振器在管道振動(dòng)控制中的應(yīng)用研究.pdf

1、　　管道系統(tǒng)在諸多工程領(lǐng)域及生活設(shè)施中都有著廣泛應(yīng)用，但也帶來了振動(dòng)噪聲問題。本文對(duì)管道振動(dòng)的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行了簡(jiǎn)要探討，并通過對(duì)目前管道振動(dòng)控制技術(shù)的分析認(rèn)為，在管道上附加被動(dòng)式動(dòng)力吸振器是一種簡(jiǎn)便且行之有效的控制方法。
　　首先，對(duì)工程實(shí)際中管道的振動(dòng)進(jìn)行了測(cè)試，發(fā)現(xiàn)其通常是多個(gè)方向振動(dòng)的疊加。然后基于被動(dòng)式吸振原理，設(shè)計(jì)了一種新型管道動(dòng)力吸振器，其通過將多根鋼絲繩與一個(gè)附加質(zhì)量連接的方式可以同時(shí)對(duì)管道軸向、徑向等多個(gè)方向上的振

2、動(dòng)進(jìn)行吸收。
　　其次，對(duì)鋼絲繩的彈性性能進(jìn)行了試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)鋼絲繩表現(xiàn)出帶有立方項(xiàng)的弱非線性剛度特性，并以此建立了動(dòng)力吸振器的力學(xué)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(shí)增大，但有效吸振的中心頻率產(chǎn)生了一定偏移，在設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)需注意。接著從能量的角度出發(fā)，避免使用管道的質(zhì)量、剛度等在工程實(shí)際中難以確定的參數(shù)，對(duì)吸振器的吸振效率進(jìn)行分析，結(jié)果表明，當(dāng)激振力頻率處于吸振器固有頻率附近范圍之內(nèi)時(shí)，管道的振動(dòng)能量大部分都轉(zhuǎn)移到附加

3、質(zhì)量上；帶有立方項(xiàng)的弱非線性剛度動(dòng)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(xiàng)系數(shù)的影響外，還與附加質(zhì)量的振幅有關(guān)。
　　最后，利用通用的有限元軟件 ANSYS 對(duì)管道動(dòng)力吸振器進(jìn)行了模態(tài)分析，分析結(jié)果表明，其第一、二階模態(tài)分別為兩個(gè)徑向和軸向振動(dòng)的疊加，第三階模態(tài)為繞軸扭轉(zhuǎn)，因此該動(dòng)力吸振器可同時(shí)對(duì)管道兩個(gè)徑向、軸向的振動(dòng)以及繞軸扭轉(zhuǎn)進(jìn)行吸振。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)管道動(dòng)力吸振器的吸振性能進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果表明，通過合理的設(shè)計(jì)，其可