充液声子晶体管路系统减振特性研究

充液管路系统通常用来传递能量或物质，广泛应用于船舶动力、航空航天、核工业、深海石油开发等领域。充液管路系统中存在液体的压力波脉动和管壁结构的振动，结构振动、液体压力脉动相互耦合，容易产生振动噪声，并造成较大危害，传统的充液管路减振措施还存在不足之处。本项目以充液管路系统为研究对象，考虑固液耦合效应，以声子晶体理论为基础，通过改进充液管路系统的结构设计，使其具有振动带隙特性，进而控制充液管路振动的传播。项目将建立充液声子晶体管路系统振动理论模型及带隙特性仿真计算平台；建立充液声子晶体管路系统的减振效果评价体系，分析影响减振效果的关键因素；研究充液声子晶体管路的稳定性设计；完成实验验证；最终实现利用带隙特性对充液管路系统进行减振的目标。项目研究可为充液管路系统的减振设计提供一条新的技术途径，具有广阔的应用前景。

充液管路系统通常用来传递能量或物质，广泛应用于船舶动力、航空航天、核工业、深海石油开发等领域。充液管路系统中存在液体的压力波脉动和管壁结构的振动，结构振动、液体压力脉动相互耦合，容易产生振动噪声，并造成较大危害，传统的充液管路减振措施还存在不足之处。. 本项目以充液管路系统为研究对象，考虑固液耦合效应，以声子晶体理论为基础，通过改进充液管路系统的结构设计，使其具有振动带隙特性，进而控制充液管路振动的传播。项目主要研究成果. (1)建立了充液声子晶体管路系统的带隙理论模型. 以声子晶体两种带隙机理为基础，分别建立了充液声子晶体管路系统带隙理论模型。. (2)建立了充液声子晶体管路系统带隙计算平台. 在带隙理论模型的基础上，主要利用传递矩阵法，平面波展开法以及有限元法建立了充液声子晶体管路系统带隙计算平台，能够计算能带结构与频率响应等带隙特性。. (3)建立了充液声子晶体管路系统的减振效果评价体系，并深入分析了带隙特性的影响因素. 建立了适合描述充液声子晶体管路系统减振效果的评价体系。并分析了各种参数和边界载荷等对带隙特性及减振效果的影响。. (4)研究了充液声子晶体管路系统的振动稳定性问题. 实现了充液声子晶体管路系统的稳定性计算，并分析了各参数条件对稳定性的影响。. (5)建设试验系统，并完成了实验验证. 设计并建设了声子晶体管路实验系统，进行充液声子晶体管路系统振动实验测试，验证理论计算结果。. 项目全面完成了申请书规定的各项研究内容。在该项目资助下，共发表论文18篇，其中SCI收录14篇。项目研究成果可为充液管路系统的减振设计提供一条新的技术途径，具有广阔的应用前景。