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周期结构振动带隙特性优化研究进展
熊远皓;李凤明;张传增
【期刊名称】《哈尔滨工程大学学报》
【年(卷),期】2022(43)9
【摘要】周期结构(声子晶体或超材料结构)拥有良好的振动带隙特性,从而达到减
振降噪的目的。
在应用过程中,针对不同减振频率需求,需要对其振动带隙特性进行
优化以达到应用需求。
本文论述了周期结构振动带隙特性优化的研究进展,介绍了
通过对单胞构型、结构尺寸及材料参数等进行优化,以改进此类结构的振动带隙特性,达到不同减振需求的设计及研究方法,展望了振动带隙特性优化的研究前景及思路。
周期结构振动带隙特性优化能够有效提升结构的减振特性,有较好的应用前景。
【总页数】12页(P1229-1240)
【作者】熊远皓;李凤明;张传增
【作者单位】哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院;德国锡根大学土木工程系-57068
【正文语种】中文
【中图分类】O3
【相关文献】
1.轴向载荷周期结构梁的弯曲振动带隙特性
2.周期声学黑洞结构弯曲波带隙与振动特性
3.周期弹簧振子结构振动带隙及隔振特性研究
4.周期结构细直梁弯曲振动中
的振动带隙5.一种预变形周期刚架结构振动带隙特性分析
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管路弯头流致振动的影响因素分析柯兵【摘要】[Objectives]As important parts of any piping system,the elbows are one of the main factors causing vibration. To have a better understanding of Flow-Induced Vibration(FIV)of elbows in piping system.[Methods]In this paper,the diameter,curvature radius,bending angle are chosen as variables, and a study of turbulence flow-induced vibration of elbow by a combined method of finite element numerical calculation and experiment is carried out,so as to obtain the effect of different curvature radius, bending angle on the fluctuating pressure and the structural vibration response of pipeline elbow under variable flow velocity.[Results]The numerical and experimental results show that the effect of the curvature radius and flow velocity on the FIV of an elbow is significant;with the increase of the curvature radius and decrease of flow velocity,the FIV decreases.[Conclusions]The research results of this paper can provide useful references for the acoustic design of piping systems.%[目的]弯头是管路系统的重要构件,在管路运行时弯头因受到流体激励而产生振动,是管路系统总体振动的主要因素之一.为了更好地理解管路弯头流致振动产生的机理,[方法]通过有限元数值计算和实验相结合的方法,针对弯头直径、曲率半径和弯曲角度等参数,开展弯头在湍流作用下的流致振动研究,以得到不同曲率半径、弯曲角度的弯头在不同管内流速下对流体脉动压强、结构振动响应的影响规律.[结果]结果表明:曲率半径和流速对弯头结构振动响应的影响明显,因此在管路系统声学设计中应高度重视.[结论]研究结果可为管路系统声学设计时的弯头结构布置提供参考和依据.【期刊名称】《中国舰船研究》【年(卷),期】2018(013)002【总页数】6页(P70-75)【关键词】管路弯头;流致振动;曲率半径;湍流【作者】柯兵【作者单位】中国舰船研究设计中心,湖北武汉430064;船舶振动噪声重点实验室,湖北武汉430064【正文语种】中文【中图分类】U664.840 引言在管路系统运行时，弯头作为重要构件在流体的激励下产生振动并辐射噪声，是管路系统的主要振动噪声源之一。
航空发动机液压管路振动特性分析摘要：航空发动机的液压管路系统是航空发动机重要的附件装置之一。
大多数的飞机故障是由航空发动机异常造成的，而航空发动机液压管路的突然破裂是造成发动机故障的主要原因之一，液压管路的破裂与管路系统的振动密不可分。
关键词：航空发动机；液压管路；振动一、管路流固耦合振动数学模型液压管路振动环境复杂，需要建立一个能够完整描述管路和流体相互耦合作用的振动数学模型。
管路流固耦合经典振动方程模型主要有4-方程模型、6-方程模型和8-方程模型，这些振动模型适合分析简单的直管或者弯管问题，而对于复杂的管路系统振动问题则不能够完整描述，需要建立目前流行的14-方程。
基于经典水锤理论，考虑摩擦耦合和泊松耦合作用，忽略了径向惯性力的影响，建立能够描述管路轴向、横向、扭转振动的动力学方程。
论文主要研究管路内部流体激励对管路结构振动特性影响，为了去除不关心的结构模型和减小外界干扰，需要对液压管路系统进行简化处理。
首先排除发动机机匣对管路结构的激励，将发动机机匣隐去：其次将管路相连两端的EDP模型和管接头模型去除，将管路两端视为固定约束。
ANSYS Workbench为流体网格划分提供了多种策略，对于每种策略都有特定的默认值以针对分析的特定需求，主要的流体网格划分策略有：(1)四面体网格的贴合划分，改方法虽然是完全自动化的，但它可以根据需要与其他网格控件和功能进行交互，包括：先进的四层和膨胀层技术收缩控件、用于删除网格级别的小特征(作为虚拟拓扑的替代品，可在几何级别使用)、高级尺寸功能控件，可提供对网格分布的更好控制保形扫掠区。
(2)全六角扫略网格，它支持单一来源到单一目标体积，并且可能需要执行手动几何分解。
这种方法的好处包括：支持高级尺寸功能控件与修补贴合Tetra网格的兼容性，支持膨胀层扫略。
(3)多区域网格划分法，改策略提供了多级扫描功能，可将几何结构自动分解为映射(结构化)和自由(非结构化)区域。
流体振动对管道系统的影响研究流体振动是指在管道系统中由于流体的流动而引起的振动现象。
这种振动可能对管道系统的安全性、可靠性和运行状态产生重要影响。
因此，对流体振动进行研究并采取相应的措施，对于确保管道系统的正常运行和延长其寿命具有重要意义。
首先，流体振动会对管道系统的机械特性产生影响。
流体内部的振荡和振动波动会产生额外的应力和压力，这可能导致管道的变形或损坏。
流体振动还会引起共振，如果共振频率接近管道的固有频率，会导致振幅的不断增长，可能最终导致管道的破裂。
因此，研究管道系统的固有频率、流体振动的频率谱，并采取措施来避免共振的发生是非常重要的。
其次，流体振动还会对管道系统的流体流动产生影响。
流体振动会引起流体内部的涡流和涡旋，增加流体的摩擦阻力和损失。
这会导致管道系统的压力损失增加，从而影响到流体的流动性能和能耗。
因此，研究流体振动对管道流体流动的影响，寻找减小振动影响的方法，既有助于提高管道系统的运行效率，又有助于节约能源和降低运行成本。
另外，流体振动还会对管道系统的噪声产生影响。
振动会使管道系统以及相关设备产生噪声，不仅影响到系统的正常运行，也会对附近的居民和环境造成噪声污染。
因此，研究流体振动对噪声的影响，探索减少噪声产生的方法，对于改善工作环境和保护环境具有重要意义。
此外，流体振动还会引起管道系统的疲劳和腐蚀。
由于振动的作用，管道以及相关设备的结构部件可能会产生疲劳破坏，从而缩短其使用寿命。
而且，振动还会增加管道和设备的腐蚀风险，加速材料的老化和损坏，进一步影响到系统的可靠性和寿命。
因此，在研究流体振动对疲劳和腐蚀的影响的基础上，采取相应的预防和保护措施，有助于延长管道系统的使用寿命。
最后，流体振动还会对管道系统的控制和稳定性产生影响。
管道系统在特定的振动频率下可能会失去稳定性，导致流体无法稳定地流动，影响到系统的控制和可控性。
因此，研究流体振动对系统控制和稳定性的影响，优化管道系统的设计和控制策略，对于提高系统的运行稳定性和可控性具有重要意义。
海水泵出口管路振动特性分析作者：陶鑫李振宇林涛潘浩来源：《广东造船》2024年第03期摘要：管路在船舶上廣泛存在，一般通过管道附件相互连接，组成管路系统。
但是由于船舶运行工况的改变，管路中的流体湍流压力波脉动和管路结构之间容易发生耦合，从而引起管路系统的振动与噪声，对船舶设备的性能和安全提出挑战。
本文以海水泵出口L型弯管段为研究对象，基于流固耦合理论，采用ANSYS Workbench仿真软件，分析其在管内海水瞬时压力脉动激励下发生的振动特性。
最后基于谐响应分析结果，对管路特定部位加装弹性支架以实现船舶管路系统的减振降噪效果。
关键词：海水管路；流固耦合；模态分析；谐响应分析中图分类号：U664.84 文献标识码：AAnalysis on Vibration Characteristics of Outlet Pipelinefor Sea Water PumpTAO Xin， LI Zhen Yu， LIN Tao， PAN Hao（ CSSC Huangpu Wenchong Shipbuilding Company Limited， Guangzhou 510715 ）Abstract： Pipelines are widely available on ships and are generally connected with each other through pipeline accessories to form a pipeline system. However， due to the change of ship operating conditions， the fluid turbulent pressure wave pulsation in the pipeline is easily coupled with the pipeline structure， which causes the vibration and noise of the pipeline system， and challenges the performance and safety of the marine equipment. This chapter takes the L-shaped bend section at the outlet of the sea water pump as the research object. Based on the fluid-structure coupling theory， ANSYS Workbench simulation software is used to analyze the vibration characteristics of the L-shaped bend section under the instantaneous pressure pulsation of seawater in the pipe. Finally， based on the harmonic response analysis results， the elastic support is added to the specific part of the pipeline to achieve the vibration reduction effect of the ship pipeline system.Key words： seawater pipeline; fluid-structure interaction; modal analysis; harmonic response analysis1 引言海水管路系统在船舶中大量存在，主要由泵、管路、阀门以及管路附件组成。
含功能梯度材料的周期管路振动特性研究杜春阳;郁殿龙;温激鸿;刘江伟;贾鹏飞【摘要】In order to control the vibration of a pipe,the vibration properties of a periodic beam with functionally graded material (FGM) were investigated.Based on the finite element method,the band gap of the periodic pipeline with functionally graded materials was calculated.The properties of tunable band gap of FGM were discussed Results show that a considerable stress concentration can be alleviated by the application of the FGM.The results reveal that the band gap of classic periodic pipeline can be improved as well as the stress concentration problem because of the functionally graded materials.The FGMs can be used to provide a new way for tunable band gap and eliminating the stress concentration.%以管路振动控制为目标,研究了含功能梯度材料的周期管路振动特性研究.利用有限元法计算功能梯度材料管路的带隙特性和应力分布情况.深入分析了影响功能梯度材料管路带隙特性的因素,包括单元内功能梯度材料管路长度,过渡函数性质,研究表明功能梯度材料能有效调节经典周期管路的带隙特性;同时功能梯度材料可以有效减弱周期管路不同材料界面处应力集中问题.研究结果为带隙调节和消除应力集中提供了一个新思路.【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2018(037)004【总页数】7页(P170-176)【关键词】功能梯度材料;周期管路;带隙;应力集中【作者】杜春阳;郁殿龙;温激鸿;刘江伟;贾鹏飞【作者单位】国防科学技术大学装备综合保障技术重点实验室,长沙410073;国防科学技术大学装备综合保障技术重点实验室,长沙410073;国防科学技术大学装备综合保障技术重点实验室,长沙410073;国防科学技术大学装备综合保障技术重点实验室,长沙410073;国防科学技术大学装备综合保障技术重点实验室,长沙410073【正文语种】中文【中图分类】TB535+.1管路系统通常用来传递能量或物质，广泛应用与船舶动力、航空航天等领域。
fluent计算中速度能量线振荡的原因标题：流体计算中速度能量线振荡的原因概述：在流体计算中，速度能量线的振荡现象是一种常见的现象，它产生的原因可以归结为流体的不稳定性和流动的非线性特性。
本文将从这两个方面进行详细阐述，并探讨速度能量线振荡的机制和影响因素。
第一部分：流体的不稳定性流体的不稳定性是速度能量线振荡的主要原因之一。
流体在运动过程中，由于各种力的作用和流动条件的变化，可能会出现不稳定现象。
这些不稳定性可能是由于外界扰动、流体本身的特性或流动条件的变化引起的。
1.1 外界扰动外界扰动是导致速度能量线振荡的重要因素之一。
例如，当流体通过管道或孔隙时，管道或孔隙的形状不规则、管道或孔隙壁面的摩擦力、流体的入口和出口条件的变化等都可能引起流体流动的不稳定性，从而导致速度能量线的振荡。
1.2 流体本身的特性流体本身的特性也会影响流体的稳定性。
例如，流体的黏性、密度、温度等参数的变化都会对流体的运动产生影响。
当流体的黏性较大或密度变化较大时，流体的不稳定性将增加，从而产生速度能量线的振荡现象。
第二部分：流动的非线性特性流动的非线性特性是速度能量线振荡的另一个重要原因。
流体的运动过程中，速度和压力的分布不是简单的线性关系，而是受到多个因素的共同作用而产生非线性的变化。
2.1 流动的湍流现象湍流是流体运动中一种常见的非线性现象，它产生的原因主要是由于流体的速度和压力分布不均匀，导致流体粒子之间的相互作用形成涡旋结构。
在湍流的作用下，速度能量线会发生剧烈的波动和振荡，从而导致速度能量线的不稳定性。
2.2 流动的非定常性流动的非定常性也是速度能量线振荡的一个重要原因。
流体在运动过程中，其速度和压力的分布会随着时间的变化而发生变化。
这种时间相关性导致了流动的非定常性，从而引起速度能量线的波动和振荡。
第三部分：速度能量线振荡的机制和影响因素速度能量线振荡的机制和影响因素是复杂的，涉及到多个因素的综合作用。
3.1 流体的物理性质流体的物理性质是影响速度能量线振荡的重要因素之一。
