基于非线性能量汇的Timoshenko输流管道振动控制

摘要

输流管道具有重要的工程价值.工程管道往往会受到各种因素影响而产生振动.振动幅值过大会对管道本身以及支撑带来损害,即使是小幅振动也会带来累积性的损伤.因此如何减弱输流管道的振动成了一个亟须研究的课题.非线性能量汇(nonlinearenergysink,NES)胞元作为一种新型的减振概念被应用于本文中管道的减振.本文采用广义哈密顿原理,基于Timoshenko梁模型建立输流管道与NES胞元减振系统的耦合振动控制方程,使用复模态法求解系统的固有频率.系统的响应由谐波平衡法和数值方法求解,研究了不同NES胞元数量以及不同安装方式对振动抑制效率的影响,研究发现外激励在特定频率附近时,单点集中式分布拥有更出色的减振性能,而多点集中式和均匀平铺式分布对于宽频激励有更好的减振效果.

关键词

输流管道 / 非线性能量汇 / 胞元 / 振动控制