非金属阻尼与挠性接管在管路减振中的作用

　　引　言

　　管路振动控制问题是噪声振动控制的重要分支。在人们对设备振动问题开展深入细致的研究的同时,不难发现与设备相连的管路的振动问题逐渐在为制约设备隔振效果的主要因素。管路在设备隔振问题中扮演着传递振动的角色,起着结构噪声传递的“声桥”作用。因此,解决管路减振、隔振问题是提高设备隔振性能的重要环节。

　　对于管路振动控制问题,常用的技术措施有两种。第一,在管路中串联挠性接管,隔离振动能量传递;第二,在管壁外敷设阻尼结构,吸收并耗散振动能量。

　　在设备隔振中往往也应用隔振和阻尼技术,但在数量上通常隔振效果要比阻尼产生的减振效果高许多。因此,阻尼常作为辅助技术措施应用于设备振动控制。而我们在对某舰船上的液压管路作静态振动传递损失测量时,发现阻尼与挠性接管具有数量相当的减振功效。

　　1　试验内容

　　通常管路本身不会产生振动,设备、管内的介质的压力脉动是激励管路振动的振源。针对管路振动问题,按激励源不同可以分为管内流体激励振动和管壁振动传递两类。本文仅研究第二类振动问题。本文所说的静态振动传递损失,是指在管内流体处于静止状态时测量某一指定区间的振动传递损失。这样可以排除流体激励对管路振动特性的影响,达到专门研究振动沿管壁传递问题的目的。

　　1.1　试验方法

　　试验时测量了实船上一段包含挠性接管和附加阻尼的管段(图1)。试验管路为液压管路,管内介质为高压液压油。相对海水、淡水管路而言,液压管路的管径比较小。相对管壁而言,阻尼层的厚度较厚,阻尼层厚度与管壁厚度的比大约在3以上。阻尼段长度大约2m,挠性接管长度大约1m。

　　测量分两次进行,测点布置见图1。试验时,先在1#测点附近敲击,同时测量1#点和2#点的振动加速度。然后在4#点附近敲击,同时测量3#点和4#点的振动加速度。测量系统如图2所示。测量采用现场采集数据,试验室回放处理的方式进行。测量共记录了8组试验数据,其中挠性接管记录了6次,阻尼管段记录了2次。试验结果具有较好的重复性。

　　1.2　测试结果及分析

　　图3、图4列出了对挠性接管和管路阻尼处理段振动加速度的测量结果。图中横坐标为频率,纵坐标为信号电平的电压值。由图可见,在刚性管路上敷设阻尼层与插入挠性接管均具有较好的减振效果。对测量频段范围内的总振动进行计算分析,阻尼处理管段的振动传递损失为18.6dB,挠性接管的振动传递损失为14.2dB。

　　试验结果说明在舰船上诸如此类的细长管路上,合理应用非金属阻尼包敷可以达到与插入挠性接管相当的减振效果。因此在管路振动控制设计中应予以充分的重视。