基于MTMD的管道振动倍频响应减振研究

摘要

大型化工管道受管内流体流动、边界约束、振源激励等复杂因素影响，服役期间往往会发生振动，其振动频率相较于土木结构较高，且可能存在多个主要频率成分.若采用单一频率的调谐质量阻尼器（Tuned Mass Damper,TMD），难以达到理想的控制效果，而采用多重调谐质量阻尼器（Multiple Tuned Mass Damper,MTMD）时，受现场条件限制，又存在无法确定最优安装位置等问题.本文开展了基于MTMD的管道倍频响应减振研究.首先，开展了某化工企业丙烷脱氢装置的大型管道现场实测研究，发现管道振动频率存在明显的倍数关系，即倍频现象.其次，建立局部管道有限元模型，分析管道动力特性，提出了基于数值搜索法的MTMD参数设计方法 .最后，考虑化工管道现场安装条件的限制，研究了MTMD安装位置对管道减振效果的影响.数值研究结果表明，安装MTMD可有效减小管道振动响应.

关键词

多重调谐质量阻尼器 / 振动响应 / 管道减振 / 优化设计