基于歐拉梁的管路吸振器振動特性研究
發(fā)布時間:2021-03-11 11:12
針對用吸振器控制管路系統(tǒng)振動線譜傳遞的問題,本文用歐拉梁振動理論建立橫向激勵下管路—吸振器的連續(xù)體振動模型,用有限元方法驗證模型的準(zhǔn)確性,研究激勵及吸振器安裝位置、控制對象和支撐剛度等對控制效果的影響規(guī)律。研究表明,激勵及吸振器安裝位置對吸振器抑振效果影響很大,以管路系統(tǒng)模態(tài)頻率或激勵頻率為控制對象時存在較大差異,管路的支撐剛度只在一定范圍內(nèi)對系統(tǒng)一階固有頻率有重要影響。
【文章來源】:艦船科學(xué)技術(shù). 2020,42(15)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
中間加裝動力吸振器前后安裝部位振動響應(yīng)對比(兩端彈性支撐)Fig.6VibrationresponsebeforeandafterDVAinstall(Bothendswithelasticsupport)
力的布置位置,對于提高控制效果具有重要意義。圖7為管路吸振器的控制頻率為管路的1階固有頻率(35Hz),管路分別在剛性和彈性支撐狀態(tài)下,受單位激勵作用管路的振動響應(yīng)。由圖7可以看出,針對特定管路模態(tài),不論管路兩端為剛性還是彈性支撐,激勵力及吸振器的位置均對管路的振動響應(yīng)有重要影響。針對控制頻率,激勵越靠近振動模態(tài)的位移極值點,管路整體的振動越大;吸振器布置越靠近振動模態(tài)的位移極值點,管路整體的控制效果越好;如果管路兩端為剛性支撐邊界,不論吸振器及激勵的位置如何變化,總有較好的控制效果;若管路兩端為彈性支撐,如果激勵的位置圖2剛性支撐條件下管路振型圖Fig.2Pipemodelshapeunderrigidsupport圖3自由狀態(tài)下管路振型圖Fig.3Pipemodelshapeunderfreeboundary圖4彈性支撐條件下管路振型圖Fig.4Pipemodelshapeunderelasticsupport第42卷姚伍平,等:基于歐拉梁的管路吸振器振動特性研究·51·
,管路支撐的彈性影響因素對管路的振動特性影響最大。圖9為2種規(guī)格管路的1階固有頻率隨彈性影響因素的變化情況。管路規(guī)格分別為D=57mm,d=50mm,L=2000mm和D=114mm,d=100mm,L=3000mm。T∈[0.1,10]TT由圖9可知,對于2種不同規(guī)格的管路,管路1階固有頻率在區(qū)間內(nèi)變化較為顯著。當(dāng)大于10時,隨著剛度的增大,管路兩端類似剛性支撐,支撐剛度的增大對1階固有頻率的影響在10%以內(nèi);當(dāng)小于0.1時,管路兩端類似自由狀態(tài),支撐剛圖5中間加裝動力吸振器前后安裝部位振動響應(yīng)對比(兩端剛性支撐)Fig.5VibrationresponsebeforeandafterDVAinstall(Bothendsfixed)圖6中間加裝動力吸振器前后安裝部位振動響應(yīng)對比(兩端彈性支撐)Fig.6VibrationresponsebeforeandafterDVAinstall(Bothendswithelasticsupport)·52·艦船科學(xué)技術(shù)第42卷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]管路結(jié)構(gòu)振動能量傳遞規(guī)律研究[J]. 李正陽,車馳東,胡凡. 艦船科學(xué)技術(shù). 2019(03)
[2]管道系統(tǒng)多頻吸振器性能試驗研究[J]. 劉天彥,李朋洲,席文兵,張鯤. 核動力工程. 2016(S2)
[3]新型三向管路動力吸振器設(shè)計方法研究[J]. 王文初,尹志勇,陳科,楊森林. 船舶力學(xué). 2015(Z1)
[4]管路系統(tǒng)振動噪聲控制技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望[J]. 尹志勇,鐘榮,劉忠族. 艦船科學(xué)技術(shù). 2006(S2)
[5]有限周期梁用動力消振器抑振的特性[J]. 吳崇健. 振動與沖擊. 1996(04)
[6]阻尼吸振器在抑制梁共振響應(yīng)應(yīng)用中的參數(shù)選擇研究[J]. 梁健,朱振江. 上海交通大學(xué)學(xué)報. 1995(03)
本文編號:3076364
【文章來源】:艦船科學(xué)技術(shù). 2020,42(15)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
中間加裝動力吸振器前后安裝部位振動響應(yīng)對比(兩端彈性支撐)Fig.6VibrationresponsebeforeandafterDVAinstall(Bothendswithelasticsupport)
力的布置位置,對于提高控制效果具有重要意義。圖7為管路吸振器的控制頻率為管路的1階固有頻率(35Hz),管路分別在剛性和彈性支撐狀態(tài)下,受單位激勵作用管路的振動響應(yīng)。由圖7可以看出,針對特定管路模態(tài),不論管路兩端為剛性還是彈性支撐,激勵力及吸振器的位置均對管路的振動響應(yīng)有重要影響。針對控制頻率,激勵越靠近振動模態(tài)的位移極值點,管路整體的振動越大;吸振器布置越靠近振動模態(tài)的位移極值點,管路整體的控制效果越好;如果管路兩端為剛性支撐邊界,不論吸振器及激勵的位置如何變化,總有較好的控制效果;若管路兩端為彈性支撐,如果激勵的位置圖2剛性支撐條件下管路振型圖Fig.2Pipemodelshapeunderrigidsupport圖3自由狀態(tài)下管路振型圖Fig.3Pipemodelshapeunderfreeboundary圖4彈性支撐條件下管路振型圖Fig.4Pipemodelshapeunderelasticsupport第42卷姚伍平,等:基于歐拉梁的管路吸振器振動特性研究·51·
,管路支撐的彈性影響因素對管路的振動特性影響最大。圖9為2種規(guī)格管路的1階固有頻率隨彈性影響因素的變化情況。管路規(guī)格分別為D=57mm,d=50mm,L=2000mm和D=114mm,d=100mm,L=3000mm。T∈[0.1,10]TT由圖9可知,對于2種不同規(guī)格的管路,管路1階固有頻率在區(qū)間內(nèi)變化較為顯著。當(dāng)大于10時,隨著剛度的增大,管路兩端類似剛性支撐,支撐剛度的增大對1階固有頻率的影響在10%以內(nèi);當(dāng)小于0.1時,管路兩端類似自由狀態(tài),支撐剛圖5中間加裝動力吸振器前后安裝部位振動響應(yīng)對比(兩端剛性支撐)Fig.5VibrationresponsebeforeandafterDVAinstall(Bothendsfixed)圖6中間加裝動力吸振器前后安裝部位振動響應(yīng)對比(兩端彈性支撐)Fig.6VibrationresponsebeforeandafterDVAinstall(Bothendswithelasticsupport)·52·艦船科學(xué)技術(shù)第42卷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]管路結(jié)構(gòu)振動能量傳遞規(guī)律研究[J]. 李正陽,車馳東,胡凡. 艦船科學(xué)技術(shù). 2019(03)
[2]管道系統(tǒng)多頻吸振器性能試驗研究[J]. 劉天彥,李朋洲,席文兵,張鯤. 核動力工程. 2016(S2)
[3]新型三向管路動力吸振器設(shè)計方法研究[J]. 王文初,尹志勇,陳科,楊森林. 船舶力學(xué). 2015(Z1)
[4]管路系統(tǒng)振動噪聲控制技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望[J]. 尹志勇,鐘榮,劉忠族. 艦船科學(xué)技術(shù). 2006(S2)
[5]有限周期梁用動力消振器抑振的特性[J]. 吳崇健. 振動與沖擊. 1996(04)
[6]阻尼吸振器在抑制梁共振響應(yīng)應(yīng)用中的參數(shù)選擇研究[J]. 梁健,朱振江. 上海交通大學(xué)學(xué)報. 1995(03)
本文編號:3076364
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