船舶管路系統(tǒng)的動力學特性研究及減振降噪.pdf

1、近年來，隨著船舶推進系統(tǒng)功率的逐漸增大和航速的逐步提高，船體振動問題越來越嚴重，既影響船舶的安全使用，也影響船上工作人員的正常工作與健康。管路系統(tǒng)廣泛的應用于各類船舶，并且遍布船體的各個角落，對于船舶振動具有很大的影響。管路系統(tǒng)的劇烈振動會使管道發(fā)生疲勞損壞，進而導致管內(nèi)燃氣、燃油等流體的泄漏，引發(fā)嚴重的后果。此外，輸液管路的振動特性與空管的振動特性具有很大的差別，輸液管路的振動屬于流固耦合動力學問題，在考慮輸液管路的固有特性時，不應僅

2、僅考慮空管的固有特性，還需要考慮流固耦合效應帶來的影響?；谏鲜鲈?，本文對船舶管路系統(tǒng)的動力學特性及減振降噪措施展開研究，旨在探討船舶管道，特別是輸液管的固有振動特性，為船舶管路系統(tǒng)的減振降噪提供一定的參考。
　　本文利用理論分析、數(shù)值計算和實驗研究三種方法對空管和輸液管的振動特性進行了研究。首先，本文推導了無阻尼情況下，輸液管彎曲振動的基本公式。然后利用簡支邊界條件，對彎曲振動方程進行了求解計算，得到了輸液管固有頻率的修正公式

3、。之后詳細討論了流體的粘性和管道的阻尼對于輸流管動力學特性的影響，推導出了考慮流體粘性以及管道阻尼情況下輸流管彎曲振動的微分方程，并利用伽遼金方法對方程進行了離散計算。得到了考慮阻尼情況下，輸流管固有頻率的修正公式以及阻尼變化的經(jīng)驗公式。然后建立了輸液管的有限元模型，并在流場和結(jié)構(gòu)的交界面上定義了流固耦合面，之后分別計算了不同流速下、不同阻尼下輸液管的固有振動特性，并通過實驗研究驗證了理論推導和數(shù)值計算的準確性；此外，本文將阻振質(zhì)量應用

4、于船舶管道，并對其減振效果進行了實驗研究。實驗結(jié)果表明，在入射彎曲波頻率較高時，阻振質(zhì)量可以起到明顯的隔振效果。但是在入射彎曲波頻率較低時，阻振質(zhì)量基本無法起到隔振的效果；針對這種情況，本文還對船舶管路系統(tǒng)重要低頻噪聲源——離心風機進行了研究，探討了離心風機的多種降噪手段，并采用改變蝸舌參數(shù)的方法，對離心風機的蝸舌進行了改進，有效的降低了船舶管路系統(tǒng)低頻噪聲源的強度。
　　本文的研究為輸液管的彎曲振動提供了更加精確的理論計算方程，