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空间管路动力吸振器减振特性研究
| 论文题名： | 空间管路动力吸振器减振特性研究 |
| 关键词： | 空间管路系统;动力吸振器;减振特性 |
| 摘要： | 管路系统在军事、科研和人们的日常生活中有着广泛的应用，主要用来传递质量流、动量流或能量流。管路系统在工作过程中易产生流固耦合效应，进而产生强烈的振动与噪声，会对管路系统所连装备安全性、周围环境的舒适性产生严重的影响，甚至产生巨大的损失。研究空间管路系统的振动特性可以为管路系统的减振降噪提供一定的理论支撑和方案。针对管路系统的减振降噪，已由大量的科研工作者进行了提出了多种减振方式、方法并进行了分析研究。这对国家综合实力的提升、社会的可持续发展以及资源的综合利用都有重要意义。 本文基于分析力学和振动力学知识对管路系统减振降噪问题进行研究，开展了管路系统三维耦合振动动力学方程建立、管路动力吸振器系统的数值计算和仿真计算以及管路动力吸振器实验验证等工作。具体研究内容如下： 首先，将管路系统进行简化，并基于振动力学中弹性体振动理论建立单根直管的空间连续体传递矩阵，再根据位移与力的关系建立集中质量传递矩阵、弹性支撑传递矩阵、任意角度空间分支传递矩阵和沿三个坐标轴转动的坐标转换传递矩阵。将这些传递矩阵根据实际管路模型进行拼接连乘并结合管路首尾两端的边界条件求解出管路系统的固有特性。用直接解法求得管路系统的受迫响应。 其次，将动力吸振器简化成质量-弹簧-阻尼结构引入到管路系统中，将带动力吸振器的管路系统的动能、势能和广义力代入第二类拉格朗日方程中进行减振。并通过几个简单算例的理论计算与有限元计算对比结果，证明了理论公式推导的正确性。 最后，建立复杂管路理论模型，计算在不同激振力下不同吸振器作用不同位置的响应。搭建了管路系统实验台架，对复杂管路实验台架进行模态测试和不安装与安装吸振器状态下的响应测试。通过理论计算结果与实验结果对比，再次证明了本文理论方法的正确性以及在实际工程中的可行性。 |
| 作者： | 宋金洲 |
| 专业： | 力学 |
| 导师： | 李宏亮 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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