用于核电机组复杂管线小支管的动力吸振器设计与试验研究

来源：核动力工程杂志2024年第1期北京时间：

作者：任志英, 任嘉鑫, 刘天彦, 李振, 何明圆, 梁盛涛

单位：1.福州大学机械工程及自动化学院金属橡胶与振动噪声研究所，福州，360116；2.中国核动力研究设计院反应堆工程研究所，成都，610213；3.福建福清核电有限公司，福州，350318；

摘要：核电机组复杂管线小支管长期无规律地振动会导致管道疲劳断裂、破损而引发泄漏，甚至发生核电安全事故。目前常采用加固或减振的方式，但效果不佳，某些频率下的振动峰值难以降低。针对上述问题，本论文设计了一种结构简单、安装方便且质量可调的动力吸振器。通过模拟实际振动工况参数，然后对有无动力吸振器的小支管进行动力学建模分析，并以加速度传递率为参考对动力吸振器相关参数进行设计，获得动力吸振器的最优质量、刚度以及阻尼。最后实物制作并进行试验验证，结果表明，本论文所设计的动力吸振器将小支管在共振频率下的三向振动降低了60%以上（大于工程要求的5 dB）；通过微调质量块个数扩大了吸振频段的可调节范围，能够满足不同工况的需求；增加金属橡胶材料进一步增强了动力吸振器的吸振效果，相比无阻尼结构可以将减振性能提高10%以上。本研究为核电机组复杂管线小支管的减振提供了有效方法。

关键词：核电管线小支管, 动力吸振器, 金属橡胶, 三向减振

基金资助：NSAF国家自然科学联合重点基金资助项目（U2330202）；国家自然科学基金（52175162，51975123）；福建省重点技术创新和产业化项目（2023XQ005）