管路系统在船舶工业,航空航天和核动力装置中有着广泛的应用,管道系统的振动过大会造成噪声污染,严重时甚至可导致管路系统或机器损坏。降低管路振动,保证管路输送安全,具有重要的理论研究价值和现实意义。对于管路振动控制,被动控制具有对环境依赖小,不需额外输入其他能量,适用于复杂管路系统,减振效果好等优点而引起科研人员的重视。被动式吸振器因其成本低、体积小、减振效果好等优点得到了广泛的应用。本文引入带有哈密顿体系的连续体传递矩阵法,对带有被动式吸振器的管路系统进行自由振动特性分析与受迫响应求解,根据受迫响应计算结果,得到管路吸振器吸振效果最好时的吸振器参数设置以及分布位置,为被动式吸振器在管路系统中的应用提供理论支持。具体来说,本文的研究内容如下:(1)对管路系统进行自由振动特性分析以及受迫响应求解。使用欧拉-伯努利梁模型,建立直管管路单元的横向、扭转、纵向传递矩阵;建立相邻管路之间状态分量的转换关系以及典型管路元件左右两侧状态分量的转换关系,联立管路系统中各单元的传递矩阵,得到管路系统整体的传递矩阵。引入管路系统的边界条件,对管路系统进行模态分析以及谐响应求解。(2)通过引入带有哈密顿体系的第二类拉格朗日方程,考虑被动式吸振器对管路系统的影响。被动式吸振器简化为质量-刚度-阻尼单元,引入被动式吸振器后,列出管路系统的动能与势能方程组,带入到第二类拉格朗日方程中得到带有被动式吸振器的管路系统的振动微分方程组,将振动微分方程组表示为矩阵形式,对带有被动式吸振器的管路系统进行模态求解。并引入广义力,求解带有被动式吸振器的管路系统的受迫响应。(3)计算典型结构L型管路的固有频率与受迫响应,与有限元计算结果进行对比,验证理论方法的正确性。分别计算了典型结构L型管路的面内振动特性与面外振动特性,对L型管路进行模态分析与谐响应求解,将理论计算结果与ANSYS结果进行对比,对比结果表明,理论计算结果与有限元计算结果吻合良好,误差在5%以下,可以验证本文方法的正确性。计算复杂管路系统模型考核位置的总振级,进行单谱线与多谱线吸振。外加激励谱线分别为单谱线和双谱线时,对接近于工程实际的复杂管路模型进行受迫响应求解,计算考核位置的总振级。在管路系统中放置被动式吸振器针对考核位置吸振,根据放置被动式吸振器前后考核位置总振级变化判断吸振效果,并(4)分析得到被动式吸振器的质量、刚度、分布位置对管路系统的吸振吸振影响规律,为被动式吸振器的应用提供理论指导和参考依据。