充液柔性接管轴向耦合阻抗理论研究

苏明珠，孙玉东，王锁泉，郝夏影

（中国船舶科学研究中心船舶振动噪声重点实验室；江苏绿色船舶技术重点实验室，江苏无锡214082）

0 引 言

柔性接管是用于管路系统中位移补偿和减振降噪的重要元件，其动态特性的研究，对于管系振动噪声传递和响应计算分析及减振降噪效果实现至关重要。Pinnington（1997）[1]指出，通过降低波速，由编织橡胶构成的柔性管和波纹管能同时提供振动和声波的衰减。阻抗是连接激励和响应之间关系的动力学参数，可以反映元件本身的动力学特性。对于柔性接管而言，其弹性部分一般为橡胶或橡胶-金属（非金属）织物混合结构，其柔性管壁与管内液体介质存在较强的声振耦合效应。为了考虑柔性接管结构中振动波和流体介质中声波的相互耦合，全面反映柔性接管的声学特性，从而精确预报管路系统的声振传递特性和元器件的减振降噪效果，需开展充液柔性接管的耦合阻抗研究。

近年来，俄罗斯克雷洛夫国家科学中心Sokolov（2014）[2]和Popkov（2012）[3]分别进行了包含耦合阻抗在内的柔性接管全阻抗矩阵元素的理论和测试方法研究，其中Sokolov 给出了正交各向异性和粘弹性充液软管作为梁模型的阻抗矩阵元素的理论公式，Popkov给出了测量机械阻抗、声阻抗和两者耦合阻抗的测试装置和方法。针对包含软管的管路系统，Munjal和Thawani（1997）[4]根据管段传递矩阵，研究了软管对入射的弯曲波、纵波和声波的传递损失，以及软管材料弹性参数、阻尼参数和长度、管段数、壁厚、内径、弯管角度等各种因素对隔振和声衰减的影响。……