CN102679084A - 管道减振降噪方法及周期性阻尼结构 - Google Patents

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陈源
周明刚
黄涛
周敬东
周小强
张铮
易军
阮晓辉
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Abstract

本发明提供一种管道减振降噪方法及周期性阻尼结构，管道减振降噪方法，是在管道外侧按一定的间隔粘附多个阻尼片。周期性阻尼结构，包括管道和阻尼层，阻尼层在管道外部，阻尼层为多个阻尼片，多个阻尼片按一定的间隔沿管道轴向或周向粘附在管道外侧。即管道为连续的，而多个阻尼片按周期性排列。本发明的管道减振降噪方法及周期性阻尼结构，能有效地降低管道振动及辐射噪声，结构简单，制作成本低。

Description

管道减振降噪方法及周期性阻尼结构
技术领域
本发明涉及管道振动噪声控制技术，特别是涉及一种管道减振降噪方法及周期性阻尼结构。
背景技术
阻尼结构是指将阻尼材料与构件结合成一体以消耗振动能量的结构。管道阻尼结构通常有如下四种基本的形式：①、自由阻尼层结构：是在振动构件的基层板上牢固地粘合一层高阻尼材料，这种结构的损失因数与阻尼层和基层板的厚度比及其弹性模量比有关，阻尼层的厚度一般以基层板的厚度的1～4倍；②、间隔阻尼层结构：是在阻尼层与基层板之间增加一层能承受较大剪切力的间隔层(一般用刚性蜂窝结构)，目的是增加阻尼层的剪切变形；③、约束阻尼层结构：是在自由阻尼层的外侧再粘附一种弹性模量很大的薄层材料(如金属箔层)，外侧薄层对阻尼层起约束作用，以增加其剪切变形；④、间隔约束阻尼层：是在约束层与金属板之间再加一层间隔层，使间隔阻尼层结构和约束阻尼层结构二者的优点结合起来。虽然结构不同，但基本机理是相同的，共同的特点就是以最少的阻尼材料发挥尽可能大的阻尼作用，同时达到减轻结构重量和节约材料的目的。
专利号为03266425.7的管道阻尼减振结构，主要由阻尼减振层和外层护面涂层组成，所述阻尼减振层为颗粒状硅酸盐和阻尼减振胶的混合体，将该阻尼减振层粘附于管道外壁，在所述阻尼减振层的外表面再涂敷一层护面涂层。此管道阻尼减振结构不怕高温烘烤，有隔热保温作用，可广泛应用于各种因素产生的管道振动及噪声污染的控制，而且具有抗腐蚀、防水、防潮功能，对外界环境温度适用能力强，可保持长期不变形、不变质、使用寿命长，操作简单方便。
但是，专利号为CN2643445管道阻尼减振结构是在管道外壁上粘附阻尼减振层和外层护面涂层，制作工艺复杂，成本高，阻尼材料浪费，增加重量，占用空间大，并且实际减振降噪效果不明显。
专利号为96222375.1的热力管道阻尼可变弹簧支吊架，包括外壳，装有外壳内的弹簧，所述的外壳顶端装有上盖板，下端装有下盖板，所述的弹簧的顶部装有中间有孔的弹簧压板，在弹簧中间还装有筒形螺母，筒形螺母通过连接螺杆和弹簧压板联结为一体，在上盖板面上装有吊环，其特征是：在弹簧外侧包有阻尼层。其构思新颖、结构简单、使用方便，在弹簧外增加了阻尼层，有效抑制了热力管道振动、外界冲击以及弹簧自身固有的共振时的振幅激增和颤振现象，减少了热力管道的振动应力，延长了热力管道的使用寿命。
但是，专利号为96222375.1的热力管道阻尼可变弹簧支吊架，对管道流体的脉动振动无效实现减振降噪。
发明内容
本发明的目的是提供一种管道减振降噪方法及周期性阻尼结构，此减振降噪方法或周期性阻尼结构能有效地降低管道振动及辐射噪声，结构简单，制作成本低。
为了达到上述目的，本发明的管道减振降噪方法，其特征在于：在管道外侧按一定的间隔粘附多个阻尼片。
所述的周期性阻尼结构，包括管道和阻尼层，阻尼层在管道外部，其特征在于：阻尼层为多个阻尼片，多个阻尼片按一定的间隔沿管道轴向或周向粘附在管道外侧。即管道为连续的，而多个阻尼片按周期性排列。
由于结构的周期性以及材料的连续性，可以得到周期结构材料密度的周期性，用傅里叶函数将结构的周期性和材料密度的周期性展开，根据相应的边界条件得到方程组，经求解方程组的特征值和特征向量，得到弹性波频率与周期性结构参数的函数，由于该函数也具有周期性这一特点，因此，存在弹性波无法通过的频率，这种弹性波无法通过的频率称为周期结构带隙，因而，在管道外侧按一定的间隔粘附多个阻尼片的方法或多个阻尼片按一定的间隔沿管道轴向或周向粘附在管道外侧的结构能够能有效地降低管道振动及辐射噪声。
本发明的多个阻尼片按一定的间隔沿管道轴向或周向粘附在管道外侧的结构只有管道和阻尼层，没有外层护面涂层，结构简单，并且由于多个阻尼片之间有间隙，也比传统采用阻尼层节约材料和成本。
本发明的管道减振降噪方法及周期性阻尼结构，能有效地降低管道振动及辐射噪声，结构简单，制作成本低。
附图说明
图1是本发明的多个阻尼片按一定的间隔沿管道轴向粘附在管道外侧的结构示意图。
图2是按一定的间隔沿管道轴向粘附在管道外侧的结构示意图。
具体实施方式
图1标记的说明：管道1，阻尼片2。
本发明的管道减振降噪方法的实施例是在管道1外侧按一定的间隔粘附多个阻尼片2。多个阻尼片2可以是按一定的间隔沿管道1轴向粘附在管道1的外侧(参见图1)，也可以是按一定的间隔沿管道1轴向粘附在管道1的外侧(参见图2)。
周期性阻尼结构，包括管道1和阻尼层，阻尼层在管道1外部，阻尼层为多个阻尼片2，多个阻尼片2按一定的间隔沿管道1轴向或周向粘附在管道1外侧。即管道1为连续的，而多个阻尼片2按周期性排列。
由于结构的周期性以及材料的连续性，可以得到周期结构材料密度的周期性，用傅里叶函数将结构的周期性和材料密度的周期性展开，根据相应的边界条件得到方程组，经求解方程组的特征值和特征向量，得到弹性波频率与周期性结构参数的函数，由于该函数也具有周期性这一特点，因此，存在弹性波无法通过的频率，这种弹性波无法通过的频率称为周期结构带隙，因而，在管道1外侧按一定的间隔粘附多个阻尼片2的方法或多个阻尼片2按一定的间隔沿管道1轴向或周向粘附在管道1外侧的结构能够能有效地降低管道1振动及辐射噪声。
本发明的多个阻尼片2按一定的间隔沿管道1轴向或周向粘附在管道1外侧的结构只有管道1和阻尼层，没有外层护面涂层，结构简单，并且由于多个阻尼片2之间有间隙，也比传统采用阻尼层节约材料和成本。
本发明的管道减振降噪方法及周期性阻尼结构，能有效地降低管道1振动及辐射噪声，结构简单，制作成本低，它的推广应用，对管道的减振降噪以及节约降噪成本有着积极的意义。

Claims (2)

1.管道减振降噪方法，其特征在于：在管道外侧按一定的间隔粘附多个阻尼片。
2.周期性阻尼结构，包括管道和阻尼层，阻尼层在管道外部，其特征在于：阻尼层为多个阻尼片，多个阻尼片相间沿管道轴向或周向粘附在管道外侧。
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