近日，我院薛建阳教授课题组在国际土木工程领域权威期刊《Earthquake Engineering & Structural Dynamics》上发表了研究论文《Horizontal Vibration Control Mechanism and Optimization for Pipeline Structures with the Placement Effect of Multi‐Cavity Particle Damper》。西安建筑科技大学为第一完成单位，薛建阳教授为第一作者，硕士生赵怡萌为第二作者，王宝顺副教授为通讯作者。成果获得了国家自然科学基金、陕西省教育厅专项研究计划等项目的资助。
管道振动是导致其疲劳破坏和流体泄漏的主要原因，易引发重大灾害或经济损失。颗粒阻尼器因具有减振效果好、减振频带宽和适用于恶劣环境等优点，在管道振动控制方面展现出显著优势。但现有研究大多忽略阻尼器布置位置对其性能的影响。多腔型颗粒阻尼器（Multi-cavities Particle Damper, MPD）颗粒具有独立腔体，使颗粒更易起振，耗能效率更高。
论文基于悬臂管道建立了考虑阻尼器布置位置的MPD受控管道力学模型，提出了相应的数值模拟方法，开展了管道水平振动控制试验。重点分析了MPD布置方案对管道减振效果的影响，采用粒子群优化方法得到MPD最佳布置方案，并提出了MPD优化设计流程。结果表明，MPD在共振激励下表现出显著的减振效果。通过调整MPD布置方案，能有效提升其非共振及多阶模态宽频激励下的减振性能。
该研究中MPD受控管道振动的理论分析、数值模拟及优化等方法可为颗粒阻尼技术的控制理论分析提供新的研究途径，研究成果也可为管道结构运行的稳定性和安全性提供有利技术支撑，可在石油化工、市政燃气等领域的管道系统中推广应用。
