【摘要】：管路系統(tǒng)被譽(yù)為工業(yè)生產(chǎn)中的“血管”,是介質(zhì)傳輸和能量傳送的重要通道,在大型動力機(jī)械中被廣泛應(yīng)用。周邊惡劣的振動環(huán)境使得管路系統(tǒng)普遍存在著主要由于旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸頻引起的強(qiáng)迫振動,時刻威脅著生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)陌踩�。本文針對水泵管系的低頻特性設(shè)計了一種被動式懸臂梁動力吸振器,用于抑制管路的振動。首先,對吸振器工作的原理進(jìn)行了理論分析,調(diào)研了現(xiàn)有的管路吸振器型式,結(jié)合本文背景項(xiàng)目的要求,提出了一種吸振頻率連續(xù)可調(diào)的懸臂梁式管路吸振器的方案,建立了懸臂梁式吸振器的動力學(xué)模型,理論推導(dǎo)了集中質(zhì)量懸臂梁的固有頻率計算方法,并基于提出的方案完成了吸振器的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計。其次,搭建了管路實(shí)驗(yàn)臺架,制作了吸振器實(shí)物樣件。通過有限元仿真和實(shí)驗(yàn)兩種途徑,驗(yàn)證了設(shè)計的吸振器固有頻率可控并連續(xù)可調(diào),其對吸振頻帶內(nèi)的單頻及多頻激勵具有良好的吸振能力。通過分析發(fā)現(xiàn),吸振器的分布位置對于吸振能力十分重要,安裝在錯誤的位置反而會使管路的振動加劇;管路吸振與管路自身的振動特性有著很大的關(guān)系,得到了將吸振器布置在管路受迫振動響應(yīng)最大的位置具有最佳的抑振能力的結(jié)論,為吸振器的實(shí)際應(yīng)用提供了依據(jù)。最后,為了更加準(zhǔn)確的獲得管路系統(tǒng)的振動特性,對管路系統(tǒng)受到的動載荷進(jìn)行了載荷識別研究,利用頻響函數(shù)求逆法和最小判別系數(shù)法對管路載荷的大小、位置和方向進(jìn)行了準(zhǔn)確的識別。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U664.58
【圖文】：

[9]。圖1.1 振動控制方法(1) 消振消振的含義是從振源處進(jìn)行抑制，抑制振源強(qiáng)度是消除振動的根本方法。絕大部分機(jī)械的振動都是來自自身的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動引起的，減弱被控對象的自身振動就是從源頭減弱振動造成的影響。比如船用輪機(jī)中由于不對中的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動引起的振動，是引起輪機(jī)振動的常見原因，可以通過提高轉(zhuǎn)子的制造工藝來消除或減弱離心力引起的振動；可以通過現(xiàn)場動平衡實(shí)驗(yàn)來使軸系質(zhì)量不平衡現(xiàn)象得到改善[10]；改變柴油發(fā)動機(jī)的汽缸發(fā)火順序可以使其避開共振區(qū)域；在加工過程中車刀出現(xiàn)的顫動現(xiàn)象則可以通過添加冷卻劑的方法來減小車刀在切削工件時產(chǎn)生的摩擦力，從根源上消除產(chǎn)生振動的條件[11]。以上這些方法都是通過對被控對象的修正或者改變固有特性來從振源減弱或消除振動。(2) 隔振隔振是減少振動源振動影響的一種行之有效的方法。該方法是通過使用彈性元件[12]連接被減振結(jié)構(gòu)和振動源，以實(shí)現(xiàn)在工作過程中減小受控結(jié)構(gòu)在振動源激勵下的響應(yīng)。根據(jù)是否需要從外部介入能量來完成振動控制，可分為主動隔振和被動隔振。被動隔振器一般由彈性較好并且具有阻尼特性的材料構(gòu)成[14]

[42]，如下圖所示。圖1.2 動力吸振器分類(1)被動式吸振器被動式吸振器具有結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉等優(yōu)點(diǎn)，最早被廣泛用于減振工程中[43]，被動式吸振器分為無阻尼和有阻尼兩種，無阻尼式由質(zhì)量元件和剛度元件組成，有阻尼式由質(zhì)量元件、彈性元件和阻尼元件組成[44]，彈性元件一般是金屬彈簧、懸臂梁等，剛度元件一般由質(zhì)量塊構(gòu)成，橡膠、鋼絲繩等材料既可以當(dāng)作彈性元件又可以當(dāng)作阻尼元件。被動式吸振器的特點(diǎn)是對固定頻率的激勵吸振效果良好，但吸振頻率單一，對于頻率比

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本文編號：2722989