基于传递路径分析方法的反应堆管道系统振动传递分析

基于传递路径分析方法的反应堆管道系统振动传递分析

王利钊

（武汉海王新能源工程技术有限公司深圳分公司广东省深圳市518116）

摘要：噪声源识别和量化，以及传播途径的识别是实施震动以及噪声控制工作的基础。为了符合工程实践当中分析振动传力路径的定量方面的要求，把TPA使用在反应堆的管道系统中震动传递性质的研究之中，利用对各个震动传递路径所具备的频率响应函数、激励点、目标定的响应和激励力的估算，实施传递路径的具体分析，从而得出设备跟管路对目标点在振动当中形成的贡献量。本文利用某个典型反应堆的管道系统实验，对这个方法所具备的准确性以及有效性实施了验证。

关键词：传递路径分析；反应堆管道系统；震动传递；贡献量

反应堆以及回路系统当中具有大量的泵、管道和阀，它的设备运转以及冷却剂的流动都将会形成各种程度的振动噪声。利用TPA能够找到对噪声以及振动形成主导作用的相关路径，从而对传递路径加以优化，然振动噪声能够被控制在一定的范围内。TPA法已经普遍的应用在了汽车以及船舶之类机械系统的振动噪声传递路径识别以及贡献量确定工作当中，利用仿真分析来获得传递函数和运行工况等方法能够大幅度提升TPA所具备的便捷性质。本文对反应堆的管道系统对应的振动传递路径进行了分析。

2、实验结果以及结果分析

2.1实验的情况

本文所做出的实验室选择了一个典型的管道系统模型当做研究的对象，这个实验系统是由泵、隔振器、管路、吊架、阀门模拟体、安装机架以及空气弹簧等结构组成的。在实验当中将激励点设置成为弹性隔振器跟管路吊架安装的具体位置，其中包含泵机脚的四个位置，以及管路吊架根部的七个位置。将两个目标点选择在加筋圆柱壳两侧，对辐射噪声所形成的贡献加以考虑，只要设置圆柱壳法线的方向就可以了。在每一个激励点的周围要安装上三向加速度的传感器，尽可能的将其布置于隔振器或者管路吊架所处安装位置的附近，继而同时在两个目标点的位置加设单向加速度的传感器。除此之外，要将每一个激励点的位置附近加设两个加速度的传感器当做参考测点，而且要呈现出不对称分布的形式。对应TPA的原理以及方法，整个实验分成传递函数测试以及激励力的测试两个部分。

该实验利用锤击法获得各个传递路径所对应的传递函数。而就设备弹性的安装状况来说，在基座阻抗比弹性支承阻抗大很多的时候，要处在比设备安装频率大的频段，是否安装机组对频率响应的函数所形成的误差是能够首先忽略不计的。除此之外，该实验所装置的圆柱壳质量是比设备跟管道的质量大很多的。所以说在这个研究当中有没有设备和管路对频响函数所对应的测量结果形成的影响也是比较小的。为了对流程加以简化，该实验是在管路系统以及设备安装完全到位的情况之下才开始实施的。在测量的过程当中要结合互易原理，利用力锤在于目标点靠近的位置实施激励，将加速度的传感器设置在激励点的位置。每个位置敲五次到十次，将结果取平均值。

然后实施激励力的测试。该实验利用传递函数的求逆法对激励力加以估算。首先要利用锤击实验得到激励力估算需要的传递函数，利用力锤在激励点的位置加以激励，对激励点到自身和两个参考点所对应的传递函数加以测量。然后将设备开启，对各测点所对应的加速度相应进行测量，然后计算各个激励点位置的激励力。

2.2实验结果分析

结合以上陈述，把对应的测试值代入到公式一当中，就能够得到各个路径加速度的贡献值，以及目标点位置的合成值。为了证明传递路径的分析方法所具备的准确性，应该把目标点位置相应实际测试的数值，以及计算合成的数值加以对比，继而对二者间的一致性加以判断。

在TPA当中，对路径贡献量实施的分析是对各个路径对目标点振动形成贡献的一个判断等方法，这个方法是利用对每条路径于目标点所形成的响应分量跟总响应之间的比值首先求解的，继而得出各个路径响应分量于目标点的总响应当中占据的贡献量。

结束语：

对工程实际当中的反应堆管道系统的振动传递路径所对应的贡献量，很难实现定量分析的这个问题，我们将TPA应用在反应堆的管道系统在振动传递过程进行分析。为了验证这种方法所具备的有效性以及准确性，我们针对典型的管道系统模型实施了传递路径的分析。而对相应的实验结果加以分析之后可以知道，各个目标点位置的合成值跟测量结果之间呈现较好的吻合，这就非常清晰的表明了各个传递路径对目标点所形成的贡献量。所以这种方法对反应堆的管道系统分析有着较好的适应性。

参考文献：

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