王元兴，聂旭涛，麻越垠，张 伟，鲍禄强

（中国空气动力研究与发展中心 绵阳，621000）

引言

高超声速空气动力试验设备应我国高超声速飞行器研制而生，为我国航空航天事业发展和军工业发展做出了重大贡献。高压配气间的管道结构系统是高超声速空气动力试验的重要组成部分，通过阀门群不同的组合开闭，将3或4个进气支路的高压气体汇聚，满足不同高超声速空气动力试验装置的试验需求。配气间管道结构系统与试验装置串联，其质量状况和运行状态直接关系到高超声速空气动力试验能否进行。

试验时管道系统的出气截止阀快速打开，大压差、高流速的气流流动引起管道内流场压力的剧烈波动和局部流动分离，并在管道弯头、三通、变径、封头等处形成极大的冲击载荷，迫使配气间管道结构产生肉眼可见约20 mm的剧烈振动和约120 dB的撞击噪声。这不仅带来安全隐患和事故风险，还影响设备操作人员的身心健康。因此，分析配气间高压气流管道系统的结构振动特性并研制有效的抑振装置，是试验装置可运行和安全运行的重要前提之一。

高压高速气流管道系统的结构振动是一类典型的流致振动问题，即包容流体的结构在流体交替变化的激励力作用下产生振动。管道流致振动问题的研究最初来源于阿拉伯输油管道的振动分析［1］。目前，管道流致振动的分析方法主要有特征线法、阻抗分析法和有限元法等。特征线法采用不同个数的方程求解管路系统的动力响应，但无法有效表征系统的固有耗散特性［2-3］。……