供水系統(tǒng)動態(tài)特性分析與聲輻射研究.pdf

1、本文研究的內(nèi)容為天津市教委基金項目"充液管道系統(tǒng)噪聲控制研究"的一部分,該項目及本論文是在高層樓供水系統(tǒng)減振降噪研究基礎(chǔ)上,對管道結(jié)構(gòu)受激振動導(dǎo)致聲輻射的過程在理論上進(jìn)行了深入研究.論文針對管系中最常見的直管單元,對其動態(tài)性能進(jìn)行了探討,研究了直管作為殼模型的振動特性,應(yīng)用有限元分析軟件ANSYS對不同管徑的直管進(jìn)行了模態(tài)分析,結(jié)合有限元諧響應(yīng)分析的結(jié)果,應(yīng)用邊界元分析軟件SYSNOISE仿真了相關(guān)的聲輻射特性,摸索出了一條有限元結(jié)合邊

2、界元進(jìn)行結(jié)構(gòu)低噪聲設(shè)計的方法,該方法可以進(jìn)一步擴展到整個管系的低噪聲設(shè)計,也可以為其他機械產(chǎn)品的低噪聲設(shè)計所借鑒.本文的主要工作如下:針對高層樓住宅供水系統(tǒng)噪聲污染問題,運用振動力學(xué),流體力學(xué),有限元數(shù)值分析方法,聲學(xué)邊界元數(shù)值分析方法,計算機仿真等相關(guān)理論,對管道結(jié)構(gòu)動態(tài)性能進(jìn)行理論分析,從理論上探索了由管內(nèi)液體、空氣聲場、人所組成系統(tǒng)的振動輻射聲的機理.研究了充液管道系統(tǒng)振動與其激勵關(guān)系.從理論方面研究了引發(fā)管道振動的主要原因是管內(nèi)

3、流體的壓力脈動.闡述了反應(yīng)充液圓柱殼管道系統(tǒng)振動機理的運動微分方程及其頻散方程.應(yīng)用有限元技術(shù)及其分析軟件,對圓柱殼模型直管結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模態(tài)分析得到不同半徑直管結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù),并利用相關(guān)的諧響應(yīng)分析技術(shù)進(jìn)行了相應(yīng)的仿真分析.在管系振動聲輻射的過程中引入了邊界元法,從而建立了管系振動響應(yīng)和振動響應(yīng)聲輻射之間的關(guān)系.在振動實模態(tài)的基礎(chǔ)上導(dǎo)出了圓柱殼的模態(tài)聲輻射,從而建立了聲輻射和管道系統(tǒng)固有特性之間的關(guān)系,為隔振降噪元件的設(shè)計提供了可靠的理論