利用调谐质量阻尼器进行管路系统减振的分析.pdfVIP

摘 要 在化工和机械领域，管路系统作为输送原料和热源冷源的主要途径，被广泛地应 用在工厂的建设和生产过程中。在航空与船舶工程中，管路系统也是整个系统的重要 组成部分。管路系统对保证化工工业生产中各种装置的正常工作以及飞行器与船舶的 安全航行起着至关重要的作用。 然而在管路系统实际运行中，由于管路中阀门的启闭，以及流体输送机械的振动 传递，都会引起管路系统发生一定强度的谐振甚至剧烈振动，从而大大降低管路的输 送效率，引起结构疲劳失效，甚至由此导致管系结构的破坏。无论是对航空与船舶的 管路系统还是对一般工业管路系统而言，振动控制至关重要。 本课题基于上述背景，详细综述了管路系统在理论研究和应用研究下的一些成 果，并经过比较和分析后提出了利用调谐质量阻尼器进行管路系统减振的方案。通过 理论研究，模拟计算和实验验证，本课题的主要成果如下： 1．在研究产生管路振动的流固耦合理论尚不完整的背景下，调谐质量阻尼器以 其安装方便、设计简单和成本低廉等特点成为一种较好的管系减振方法。 2．使用有限元方法配合商业的有限元软件准确计算了管路系统的模态，同时还 讨论了管路系统与充液度和流速的定性关系。 3．从微分方程和传递函数出发，论述了单个调谐、多个调谐和多重调谐对管路 系统调谐的作用，并在时域和频率做了相应的比较。 4．提出了通用的针对管路系统的调谐质量阻尼器设计原则和步骤，并搭建了一 个实验平台。 5．实验验证了以上一些理论计算和模拟计算的结果，证明了利用调谐质量阻尼 器来降低管路振动的有效性与优越性。 关键词：管路系统，调谐质量阻尼器，振动控制，有限元 III Abstract InthefieldofChemical andMechanical is Engineering Engineering，thePipelineSystem usedin constructionand it’Sthemain to widely plant productiveprocess，becausepathway theraw theAero and material．Besides，in transport EngineeringShipEngineering， isalsothe iscriticalfortheworkofindustrial pipeline importantpart．So，thepipeline devicesandthe of orvessels． safetyairplanes Butintheactual on-offofvalvesandthe workingcondition,the vibrationtransmissionof thefluid willforcethe in vibrationorevensevere machinery pipelinesynchronous the the wouldreduce andcausestructure vibration,which efficiency damage．Thus，the vibrationcontrolis forthe andindustrial． pipeline veryimportant，bothtranspor