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Vibration and Damping Analysis of Pipeline System Based on Partially Piezoelectric Active Constrained Layer Damping Treatment

机译：基于部分压电有限层阻尼处理的管道系统振动和阻尼分析

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摘要

Pipelines work in serious vibration environments caused by mechanical-based excitation, and it is thus challenging to put forward effective methods to reduce the vibration of pipelines. The common vibration control technique mainly uses the installation of dampers, constrained layer damping materials, and an optimized layout to control the vibration of pipelines. However, the passive damping treatment has little influence on the low frequency range of a pipeline system. Active control technology can obtain a remarkable damping effect. An active constrained layer damping (ACLD) system with piezoelectric materials is proposed in this paper. This paper aims to investigate the vibration and damping effect of ACLD pipeline under fixed support. The finite element method is employed to establish the motion equations of the ACLD pipeline. The effect of the thickness and elastic modulus of the viscoelastic layer, the laying position, and the coverage of ACLD patch, and the voltage of the piezoelectric material are all considered. The results show that the best damping performance can be obtained by selecting appropriate control parameters, and it can provide effective design guidance for active vibration control of a pipeline system.
机译：管道在机械励磁引起的严重振动环境中工作，因此提出了减少管道振动的有效方法挑战。常见的振动控制技术主要使用阻尼器的安装，约束层阻尼材料和优化的布局来控制管道的振动。然而，被动阻尼处理对管道系统的低频范围几乎没有影响。主动控制技术可以获得显着的阻尼效果。本文提出了一种具有压电材料的有源约束层阻尼（ACLD）系统。本文旨在研究ACLD管道在固定支撑下的振动和阻尼效果。采用有限元方法来建立ACLD管道的运动方程。粘弹性层的厚度和弹性模量的效果，铺设位置和ACLD贴片的覆盖以及压电材料的电压都是考虑的。结果表明，通过选择适当的控制参数可以获得最佳阻尼性能，并且可以为管道系统的主动振动控制提供有效的设计指导。

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