江蘇科技大學能源與動力學院項宏偉團隊在《江蘇船舶》發(fā)表論文《基于周期結構的船舶管路系統(tǒng)減振性能研究》。該研究依托周期結構理論與有限元仿真手段，探究周期式船舶管路的減振效果及結構參數(shù)影響規(guī)律，證實周期管路可顯著提升全頻段減振能力，在0~600Hz頻段減振效果提升4.7dB。

　　船舶管路是船體振動與水下噪聲的主要傳播路徑，隨著船舶動力設備、螺旋槳噪聲管控日趨完善，管路傳導的振動噪聲已成為制約船舶隱身能力、影響船員健康與設備運行的關鍵問題。為此，研究團隊將周期結構帶隙特性應用于船舶管路減振設計，開展系統(tǒng)性理論分析與仿真試驗。

　　研究首先搭建周期管路減振理論體系，結合理想流體、各向同性結構等前提條件，推導管路彎曲振動方程，將局域振子簡化為彈簧-質(zhì)量等效模型，明確彈性波在周期管路中的傳播衰減機理。團隊設計了由橡膠環(huán)、金屬環(huán)組成的局域共振周期管路，設置兩種規(guī)格振子交替排布，完成模態(tài)分析，測得管路最低固有頻率為40.7Hz，為實際工況避振提供了參考。

　　試驗圍繞管路單元排布、材質(zhì)組合、晶格尺寸三大核心參數(shù)展開分析。研究選用鋁、鋼兩種管材，設置鋼-鋼、鋼-鋁、鋁-鋁、鋁-鋼四種排布形式，并測試1400mm至600mm不同晶格尺寸下的帶隙變化。結果顯示，管路幾何尺寸、材料剛度與密度都會改變固有頻率和振動傳播速度，進而影響帶隙范圍與減振效果。

　　本次研究驗證了周期結構應用于船舶管路減振的可行性。周期管路可利用帶隙特性屏蔽特定頻段振動，實現(xiàn)寬頻減振。該成果為船舶燃油、潤滑、冷卻等各類管路的減振降噪設計提供了新方案，也為船舶隱身性能優(yōu)化、振動噪聲治理提供了理論與數(shù)據(jù)支撐，具備較高的工程參考價值。