充液聲子電晶體路系統減振特性研究

《充液聲子電晶體路系統減振特性研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由郁殿龍擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：充液聲子電晶體路系統減振特性研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：郁殿龍
• 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學

中文摘要

充液管路系統通常用來傳遞能量或物質，廣泛套用於船舶動力、航空航天、核工業、深海石油開發等領域。充液管路系統中存在液體的壓力波脈動和管壁結構的振動，結構振動、液體壓力脈動相互耦合，容易產生振動噪聲，並造成較大危害，傳統的充液管路減振措施還存在不足之處。本項目以充液管路系統為研究對象，考慮固液耦合效應，以聲子晶體理論為基礎，通過改進充液管路系統的結構設計，使其具有振動帶隙特性，進而控制充液管路振動的傳播。項目將建立充液聲子電晶體路系統振動理論模型及帶隙特性仿真計算平台；建立充液聲子電晶體路系統的減振效果評價體系，分析影響減振效果的關鍵因素；研究充液聲子電晶體路的穩定性設計；完成實驗驗證；最終實現利用帶隙特性對充液管路系統進行減振的目標。項目研究可為充液管路系統的減振設計提供一條新的技術途徑，具有廣闊的套用前景。

結題摘要

充液管路系統通常用來傳遞能量或物質，廣泛套用於船舶動力、航空航天、核工業、深海石油開發等領域。充液管路系統中存在液體的壓力波脈動和管壁結構的振動，結構振動、液體壓力脈動相互耦合，容易產生振動噪聲，並造成較大危害，傳統的充液管路減振措施還存在不足之處。本項目以充液管路系統為研究對象，考慮固液耦合效應，以聲子晶體理論為基礎，通過改進充液管路系統的結構設計，使其具有振動帶隙特性，進而控制充液管路振動的傳播。項目主要研究成果(1)建立了充液聲子電晶體路系統的帶隙理論模型以聲子晶體兩種帶隙機理為基礎，分別建立了充液聲子電晶體路系統帶隙理論模型。(2)建立了充液聲子電晶體路系統帶隙計算平台在帶隙理論模型的基礎上，主要利用傳遞矩陣法，平面波展開法以及有限元法建立了充液聲子電晶體路系統帶隙計算平台，能夠計算能帶結構與頻率回響等帶隙特性。(3)建立了充液聲子電晶體路系統的減振效果評價體系，並深入分析了帶隙特性的影響因素建立了適合描述充液聲子電晶體路系統減振效果的評價體系。並分析了各種參數和邊界載荷等對帶隙特性及減振效果的影響。(4)研究了充液聲子電晶體路系統的振動穩定性問題實現了充液聲子電晶體路系統的穩定性計算，並分析了各參數條件對穩定性的影響。(5)建設試驗系統，並完成了實驗驗證設計並建設了聲子電晶體路實驗系統，進行充液聲子電晶體路系統振動實驗測試，驗證理論計算結果。項目全面完成了申請書規定的各項研究內容。在該項目資助下，共發表論文18篇，其中SCI收錄14篇。項目研究成果可為充液管路系統的減振設計提供一條新的技術途徑，具有廣闊的套用前景。