管路振動特性分析與主動控制研究

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1、分類號：密級：UDC：編號：工學碩士學位論文管路振動特性分析與主動控制研究碩士研究生：馬騰指導教師：杜敬濤教授學科、專業(yè)：輪機工程論文主審人：肖友洪副教授哈爾濱工程大學2018年3月分類號：密級：UDC：編號：工學碩士學位論文管路振動特性分析與主動控制研究碩士研究生：馬騰指導教師：杜敬濤教授學位級別：工學碩士學科、專業(yè)：輪機工程所在單位：動力與能源工程學院論文提交日期：2018年1月論文答辯日期：2018年3月學位授予單位：哈爾濱工程大學ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.EngVibrationCharact

2、eristicsAnalysisanditsActiveControlofPipelineSystemCandidate:TengMaSupervisor:Prof.JingtaoDuAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:MarineEngineeringDateofSubmission:Jan,2018DateofOralExamination:Mar,2018University:HarbinEngineeringUniversity哈爾濱工程大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：本論文的所有工作，是在導

3、師的指導下，由作者本人獨立完成的。有關觀點、方法、數(shù)據(jù)和文獻的引用已在文中指出，并與參考文獻相對應。除文中已注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)公開發(fā)表的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。作者（簽字）：日期：年月日哈爾濱工程大學學位論文授權(quán)使用聲明本人完全了解學校保護知識產(chǎn)權(quán)的有關規(guī)定，即研究生在校攻讀學位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)屬于哈爾濱工程大學。哈爾濱工程大學有權(quán)保留并向國家有關部門或機構(gòu)送交論文的復印件。本人允許哈爾濱工程大學將論文的部分或全部內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可采

4、用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文，可以公布論文的全部內(nèi)容。同時本人保證畢業(yè)后結(jié)合學位論文研究課題再撰寫的論文一律注明作者第一署名單位為哈爾濱工程大學。涉密學位論文待解密后適用本聲明。本論文（□在授予學位后即可□在授予學位12個月后□解密后）由哈爾濱工程大學送交有關部門進行保存、匯編等。作者（簽字）：導師（簽字）：日期：年月日年月日管路振動特性分析與主動控制研究摘要管路系統(tǒng)廣泛存在于各類艦船，其振動噪聲問題受到設計與建造人員關注。由流體激勵而產(chǎn)生的強烈振動會導致管路系統(tǒng)顫振失穩(wěn)，甚至發(fā)生疲勞斷裂；同時，管路作為海水泵設備向艦船結(jié)構(gòu)振動傳遞路徑，會大大影響艦船的聲

5、隱身性和舒適性。為此，開展管路系統(tǒng)振動噪聲控制對于提高船舶綜合性能具有重要意義。本文以管路系統(tǒng)為研究對象，對其耦合振動特性及振動控制進行了研究。為研究管路系統(tǒng)耦合振動特性，首先建立輸流管道橫向振動微分方程及邊界條件方程，采用改進傅里葉級數(shù)法對流固耦合振動微分方程及邊界條件進行求解，并在MATLAB環(huán)境中編程仿真，得到經(jīng)典邊界以及任意彈性支承下管道耦合系統(tǒng)固有頻率，以及邊界支承剛度與管內(nèi)流速等參數(shù)對管路耦合振動特性影響規(guī)律。為抑制管路系統(tǒng)空間多方向低頻振動，設計一種適用于各種管徑輸流管道的V型主動吸振裝置。首先對V型吸振裝置作動原理及其動力學特性進行了建模分析，優(yōu)化其內(nèi)部作動元

6、件幾何構(gòu)型；并對電磁出力模塊的出力性能進行測試，以評估主動吸振裝置出力特性；最后對吸振裝置整體進行了結(jié)構(gòu)設計，為管路振動主動控制實施奠定基礎?；跒V波x-LMS自適應控制算法，在LabVIEW平臺搭建了適用于V型管道吸振裝置主動控制程序，用于控制管路橫向振動；通過LabVIEW主動控制仿真分析，初步驗證了所搭建程序結(jié)構(gòu)的正確性與有效性。搭建管道振動控制實驗臺架系統(tǒng)，以管道振動為控制對象，采用V型主動吸振裝置為執(zhí)行機構(gòu)，基于LabVIEW所開發(fā)主動控制程序，對管路系統(tǒng)進行振動主動控制實驗研究。實驗結(jié)果表明管道徑向多個方向振動均可獲得一定程度的抑制，驗證了所設計V型主動吸振裝置對

7、管道系統(tǒng)振動控制的適用性和有效性。關鍵詞：管路系統(tǒng)；耦合振動；主動吸振裝置；主動控制管路振動特性分析與主動控制研究AbstractPipingsystemscanbewidelyencounteredinvariousships,itsvibrationandnoiseissuehascausedalotofresearchattentioninthedesignandshipbuildingprocess.Undercertainworkingconditions,heavyvibrationduet