MFC压电纤维管道

主动抑振

将宏纤维复合材料(MFC)贴附于流体输送管道，通过主动控制实现管道振动抑制，为管道减振提供新思路。

Zhang, Yu C. · 孙伟 · Zhang, Hui · 杜东旭 · 徐昆鹏

International Journal of Mechanical Sciences 2024

技术优势

建模覆盖任意贴附位置

考虑流固耦合与压电效应，建立了MFC可贴附于管道任意位置的半解析模型，为实际安装位置优化提供依据。

刚性方程高效求解

提出新的Runge-Kutta-Gear时域求解方法处理状态空间方程的刚性问题，提高仿真效率。

实验验证MFC可行

搭建主动控制与振动测试实验系统，通过实验与仿真验证了MFC用于管道振动抑制的可行性。

应用场景

• 管道振动控制：为管道振动控制提供新的主动方案，可替代传统被动阻尼器。
• 主动减振：利用MFC作为执行器实现主动减振，适应宽频振动抑制需求。
• 结构健康监测：MFC兼具传感与驱动能力，可用于管道结构健康监测与振动控制的集成。