磁流变阻尼器抗震应用的试验研究

将磁流变阻尼器安装在一 1∶ 6三层钢框架结构模型上 ,进行了模拟地震振动台试验 .试验采用不同的控制方法 ,了解了半主动变阻尼结构在地震波作用下的动力特性 ,同时对比研究了安装与未安装磁流变阻尼器时结构的动力反应试验结果 ,并对安装磁流变阻尼器结构的试验结果和弹塑性分析结果进行了分析 .     

磁流变阻尼器在单层网壳结构抗倒塌设计中的应用

单层网壳冗余度低,个别杆件失效容易引起结构整体倒塌破坏,对结构施加半主动控制可提高结构抗倒塌能力。首先在ABAQUS中开发了磁流变阻尼器单元,对所开发的单元进行不同电压下力学特性测试,结果表明所开发的单元能够模拟磁流变阻尼器力学特性,可用于结构振动控制中。随后应用磁流变阻尼器单元对不同地震作用下单层网壳进行抗倒塌设计分析,结果表明,在单层网壳结构中增加磁流变阻尼器可减小地震作用下结构杆件应力和位移,提高结构抗倒塌能力。     

双态控制下磁流变阻尼结构的弹塑性地震反应分析

首先介绍了磁流变体的力学特性 ,以及由它制成的磁流变阻尼器的构造与性能。通过对磁流变阻尼器性能试验的数据进行分析研究 ,导出了其力学模型———Bingham模型的有关参数公式。然后 ,在此模型下利用半主动双态控制算法 ,对磁流变阻尼结构在地震作用下的弹塑性动力反应进行了分析。分析和研究结果表明 ,利用磁流变阻尼器对结构进行半主动控制能产生良好的减震效果。     

自锚式悬索桥磁流变阻尼器减震控制研究

为了减小自锚式悬索桥的地震响应,基于桥梁结构地震动力方程及磁流变阻尼器力学模型,建立桥梁结构—磁流变阻尼器减震系统并将其程序化,对某主跨350 m的独塔自锚式悬索桥进行减震控制研究,讨论了磁流变阻尼器输入电流、数目及安装位置对减震效果的影响。研究结果表明:采用磁流变阻尼器能够有效地减小自锚式悬索桥的纵向地震响应;随安装在塔梁之间顺桥向的磁流变阻尼器输入电流的增大及数目的增加,塔顶和主梁的纵向位移逐渐减小,结构的内力响应也得到有效控制;将全部磁流变阻尼器安装在塔梁之间顺桥向时减震效果最佳。     

磁流变阻尼器在结构振动控制中的应用研究

从结构抗震性能出发,对磁流变液的流变机理、磁流变阻尼器的工作原理及力学模型进行了研究,同时阐述了磁流变阻尼器在结构振动控制领域的应用,以提高建筑结构减振效率.     

局部双层网壳结构的减震设计分析

对增设粘滞阻尼器的局部双层网壳结构进行减振分析,探讨了阻尼器位置、数量、阻尼系数等不同参数对局部双层网壳结构减振性能的影响,分析了不同参数阻尼器的减振效果.计算分析表明:结构阻尼单元的阻尼系数越大,结构的减振效果越好;设置的阻尼器数量越多,结构减振效果越好;对于局部双层球壳结构,斜向设置粘滞阻尼器的效果最佳.     

半主动变阻尼结构的振动台试验研究

本文对新设计的一种新型磁流变阻尼器的力学性能进行了试验研究。通过试验,建立了阻尼器的力学模型。将阻尼器安装在一1:6三层钢框架结构模型上,进行了模拟地震振动台试验。试验中采用被动和半主动控制方法,输入不同的地震波,对结构进行了振动控制研究,了解半主动变阻尼结构的动力特性。振动台试验结果表明,在输入不同地震波时,被动控制的减振效果变化较大,而半主动控制对结构在不同地震波输入下均有较好的减振效果,另外,磁流变阻尼器在结构中的安装位置不同对结构的减振效果也有一定的影响。最后论文对比研究了被动控制结构和半主动控制结构动力反应试验结果及弹塑性分析结果,试验与计算结果符合较好。     

新型剪切挤压内置阀式磁流变阻尼器力学模型及电磁场仿真

针对磁流变阻尼器在实际使用中由于尺寸限制而无法输出足够阻尼力的问题，设计一种综合多种工作模式的新型磁流变阻尼器。首先进行阻尼器的结构设计，对阻尼器的工作模式进行介绍，并对所选用的磁流变液剪切屈服强度与磁感应强度曲线进行拟合。然后，利用Ansys Maxwell电磁仿真软件在不同工作模式下分别通入不同电流，来获得磁力线分布图以及磁感应强度分布图，来验证结构设计的合理性。最后，推导出基于剪切阀式工作模式下以及剪切挤压模式下的力学模型，并进行动力学仿真计算出阻尼器在不同模式下输出阻尼力大小。仿真结果表明:该磁流变阻尼器能达到设计的目的，随着电流的增加，液流通道内磁感应强度平均值可达到磁流变液最大屈服强度所对应的磁感应强度，可以很好的保证阻尼器的出力，设计的磁流变阻尼器结构设计合理，出力性能较好，可以在尺寸受限制但需要较大出力的场景上有着很好的应用。同时，该结构的工作模式较多可为此结构类型的磁流变阻尼器力学模型的建立提供参考。     

基于磁流变阻尼器的建筑结构地震响应模糊控制

为研究基于模糊控制器的磁流变阻尼器对建筑结构的减震效果,文中以磁流变阻尼器所在层的速度和位移响应为输入量,以电流为输出量,并提出了模糊规则。同时利用Simulink模块分析了磁流变阻尼器的减震效果,对比了在有无模糊控制器两种情况下结构的地震响应,并给出了基于Simulink模块的结构地震响应分析程序。结果表明模糊控制器控制下的MR阻尼器能够较好控制结构地震响应。     

基于磁流变阻尼器的建筑结构地震响应模糊控制

为研究基于模糊控制器的磁流变阻尼器对建筑结构的减震效果,文中以磁流变阻尼器所在层的速度和位移响应为输入量,以电流为输出量,并提出了模糊规则。同时利用Simulink模块分析了磁流变阻尼器的减震效果,对比了在有无模糊控制器两种情况下结构的地震响应,并给出了基于Simulink模块的结构地震响应分析程序。结果表明模糊控制器控制下的MR阻尼器能够较好控制结构地震响应。     

磁流变阻尼器的设计与分析

磁流变阻尼器作为优秀的半主动控制器件,已被广泛运用于各种场合的振动控制。目前磁流变阻尼器的设计方法在很大程度上仍然依赖于设计者的经验,无法对其进行精确的计算。从磁流变液的本构关系和磁流变阻尼器的阻尼力模型出发,着重论述磁流变阻尼器的构造与磁路的设计方法,并运用有限元对磁路部分进行仿真分析;通过参数优化设计出经济合理的磁流变阻尼器,用MATLAB对其进行性能分析,所论述的设计方法能满足工程精度要求,尤其对土木结构工程中磁流变阻尼器的设计具有指导意义。     

空间结构磁流变阻尼器的半主动控制

磁流变液阻尼器是一种连续可调的智能材料阻尼器,可将磁流变阻尼器与空间结构杆件组合形成智能空间结构,具有良好的振动抑制作用,对结构节点的位移和速度都有很好的控制效果。以控制下顶点竖向最大位移和无控制下顶点竖向最大位移的比值作为控制效果评价标准,研究发现随着磁流变阻尼器最大阻尼力的增大,控制效果的增加越来越不明显。     

布置方式对MR阻尼器在网壳结构风振抑制中的影响及规律

磁流变液(MR)阻尼器是一种新型智能材料抗风减振装置,将MR阻尼器以适当方式和网壳结构结合,形成具有智能材料杆件的空间网壳结构,以达到抑制结构风振的目的,研究了阻尼器的布置方式对空间网壳结构的抗风减振效果的影响.研究表明,阻尼器的布置方式对加入MR阻尼器后的网壳结构在风荷载作用下的减振效果具有一定程度的影响.     

基于最小二乘法的磁流变阻尼器模型参数识别GUI程序开发

设计合理有效的磁流变阻尼器半主动控制方法,对于整体结构的减震效果尤其重要,而磁流变阻尼器的精确建模是磁流变阻尼器控制方法设计及仿真的首要前提。介绍了常用的四种参数模型,包括Bingham模型、修正的Bingham模型、Bouc-Wen模型及现象Bouc-Wen模型,并对模型的优缺点进行了讨论。基于磁流变阻尼器的力学特性试验,选取三种磁流变阻尼器模型进行Simulink建模仿真分析,指出现象Bouc-Wen模型可以较好拟合磁流变阻尼器的各项性能。最后,采用一种基于最小二乘法原理的参数识别方法,基于Matlab中的Simulink GUI图形用户界面设计开发了参数识别程序,对现象Boucwen模型进行参数识别以及线性拟合,将仿真结果和试验数据进行对比,结果表明：程序拟合结果和试验数据吻合很好,相应参数满足要求,具有较好的实际应用价值。     

磁流变阻尼器在结构减震控制中的位置优化研究

高层建筑结构中由于地震引起的振动有时是十分严重的,利用磁流变阻尼器进行振动控制的方法可以有效减小体系的振动反应。这种振动控制的效果,不仅取决于阻尼器出力大小和控制算法的优化,也取决于阻尼器在高层结构中的布置方式。本文首先对近年来出现的各种优化布置方法进行了介绍,然后提出了一种新的基于改进遗传算法和等效二次型性能指标的优化方法,并论述了这些方法的优缺点,最后采用五种优化布置方法并结合一个具体实例进行了磁流变阻尼器的优化布置研究,给出了磁流变阻尼器优化布置的几个原则。     

应用于结构控制的磁流变材料与装置

作为一种重要的智能材料 ,磁流变液用作控制系统的执行元件体现出其反应快、出力大、能耗低、结构简单、成本低廉的优越性 ,能够满足不同结构型式的减震抗风要求。本文在总结国内外磁流变材料和装置发展历史和现状的基础上 ,对应用在土木结构减振控制领域的磁流变液的研制、机理、模型以及磁流变阻尼器的设计、加工等若干关键性问题进行了总结和探讨 ,对在土木工程领域应用磁流变阻尼器等智能材料装置所涉及的基本设计方法进行了探讨     

泰达尔50-6型MRD阻尼器电流影响下的阻尼力特性试验分析

磁流变阻尼器因为其阻尼力大、阻尼力变化可控的特性,被应用在驾驶员座椅减振结构上。泰达尔50-6型MRD阻尼器是为驾驶员座椅减振结构开发的一款阻尼器。为了了解该减振器的阻尼特性,在试验台上进行了磁流变阻尼器在正弦输入信号的激励下阻尼特性试验,给出了试验结果,并讨论了阻尼器在不同控制电流下的阻尼力变化结果。     

磁流变阻尼器的新型控制方法

应用磁流变阻尼器对结构振动进行了控制,对磁流变阻尼器的力学模型进行了介绍,并提出了混合的控制方法,数值计算表明,通过分别对三层、六层、十二层结构的仿真计算,混合控制方法可有效地减小结构的地震反应。     

MR阻尼器的磁路有限元分析及其优化设计

针对磁流变液(Magneto-Rheological,MR)阻尼器提出了基于磁路有限元分析的优化设计方法.首先运用HT100G型数字特斯拉计对研制的2T-MR阻尼器进行现场磁感应强度实测,获取了不同电流工况下阻尼器内外筒间隙处的磁感应强度实测值.然后,运用专业磁场分析软件对2T-MR阻尼器的工作磁路进行了有限元分析,并将试验结果与仿真结果进行了比较.分析结果表明,有限元方法的计算值与试验实测值非常接近,从而验证了仿真方法的可靠性.最后,运用该仿真方法对不同材料、不同结构参数的阻尼器进行了优化设计.     

MR阻尼器性能试验及对拉索风振控制

对磁流变阻尼器进行试验研究,考查了其常规性能与疲劳性能,得到了阻尼力与电流、速度的关系曲线,给出了阻尼力随电流、速度变化的计算公式。以某斜拉桥拉索的减振控制为背景,模拟了脉动风荷载作用下拉索的动力响应,并对安装磁流变阻尼器后的减振效果进行分析。结果表明:磁流变阻尼器性能稳定,疲劳次数能达到百万次以上;采用磁流变阻尼器能明显减小拉索的振动,提高拉索的使用寿命。