电磁场下颗粒阻尼动态特性试验研究

利用稳态能量流法对直流电磁场作用下颗粒阻尼器的阻尼特性进行了试验研究。试验结果表明:在一定振动情况下,通过施加直流电磁场的方法,可以改变颗粒阻尼器阻尼性能;在较低振动加速度幅值(32.5 m/s~2)下,颗粒体产生的损耗功率和损耗因子随电流强度的增强而减小;当振动加速度增大到32.5 m/s~2后,损耗功率和损耗因子会随电流强度的增强而增大。阻尼颗粒的有效质量随激励幅值的增加呈先平缓再降低的趋势,且电流强度的变化对有效质量影响较小。     

软内壁颗粒阻尼器阻尼特性试验研究

在垂直简谐激励条件下,利用稳态能量流法对颗粒阻尼器的阻尼特性进行了试验研究.试验结果表明:对于由3 mm大颗粒组成的浅床颗粒阻尼器,其损耗功率随激振加速度的增加而单调递增,而由0.8 mm小颗粒组成的厚床颗粒阻尼器,其损耗功率随激振加速度的增加先递增而后突然递减而后再递增;在阻尼器容器内壁粘贴一层橡胶材料后,阻尼器具有...     

滚动碰撞式调制质量阻尼器力学模型及参数分析

滚动碰撞式调制质量阻尼器(PTRMD)由调谐质量阻尼器及颗粒阻尼器发展而来,其在土木工程减振控制领域中的研究仍处于初步分析与探索阶段,阻尼器自身参数及外部激励条件对其减振性能的影响尚不明确。在考虑颗粒与主体结构碰撞和摩擦效应的基础上,建立PTRMD力学模型,并将颗粒和结构的振动过程划分为非碰撞过程、碰撞过程及黏滞振动过程;建立PTRMD-单自由度结构运动微分方程并分别对其进行求解;基于数值仿真分析方法,分别对碰撞间隙比、颗粒运动频率比、滚动摩擦因数、碰撞恢复系数、颗粒质量与简谐激励强度及频率等参数对PTRMD减振性能的影响进行研究。结果表明:颗粒运动频率比较小时,PTRMD减振效果随碰撞间隙比的增加而基本成线性增加,且受激励幅值的影响较小;当颗粒运动频率比较大时,其减振效果随碰撞间距比的增加先增大后减小,且受激励幅值影响较大。     

垂直简谐激励下阻尼颗粒动态特性研究

在垂直简谐激励条件下,通过稳态功率输入法对颗粒阻尼纵向耦合结构系统的动态特性进行了研究和分析。实验结果表明,在简谐激励作用下由颗粒体引起的周期脉冲力对系统的损耗功率并不产生影响,损耗功率只与激励频率有关。由颗粒体产生的损耗功率和附加质量存在明显的临界点(转捩点)现象,在临界点之前,阻尼颗粒不损耗能量,附加质量变化不明显;临界点之后,损耗功率随激励强度增加而增大,附加质量随激励幅值的增加而变小,且对激励频率的变化不敏感。最后,通过阻尼颗粒的相态特性对出现临界点值现象加以解释。     

颗粒运动学行为对阻尼器耗能特性影响的研究

为了进一步探究颗粒阻尼器的耗能机理,基于离散单元法,建立了圆柱形颗粒阻尼器仿真模型,研究了阻尼器内颗粒在不同激励条件下运动形态的变化规律。通过对颗粒在六种运动形态下的耗能分析,发现颗粒不同的运动形态会以不同的冲击形式影响阻尼器的耗能频率和耗能幅值,进而影响阻尼器整体耗能。基于以上结论,提出一种能显著改善颗粒运动形态的波纹管型颗粒阻尼器,与传统圆柱形颗粒阻尼器相比其耗能效果显著增加,验证了相关结论并为颗粒阻尼器在实际工程中的应用中的优化设计提供了理论参考。     

高效耗能阻尼器性能试验及理论研究

研发一种高效耗能新型阻尼器,对其进行不同位移幅值和加载频率下的力学性能试验,研究阻尼器的滞回耗能性能和位移频率相关性。根据该新型阻尼器构造特点及工作原理,建立力学分析模型,并对附加该阻尼器的建筑结构在地震作用下的动力响应进行分析。研究结果表明:相对于普通黏滞阻尼器,新型阻尼器阻尼力有显著提升,滞回曲线更加饱满,表现出更强的耗能性能;力学性能的位移频率相关性明显,阻尼力随加载位移频率的增大而增大;速度-力、位移-力试验曲线均与理论曲线吻合较好,力学分析模型合理;可减小结构自身黏滞阻尼耗能和滞回耗能,降低结构动力响应。     

基于可变摩擦阻尼力的斜拉索半主动控制算法

通过比较线性粘滞阻尼器和摩擦型阻尼器的耗能,发现斜拉索采用摩擦型阻尼器获得的最大附加阻尼高于相应的线性粘滞阻尼器,进而提出了基于可变摩擦阻尼力的斜拉索半主动控制算法。该算法通过控制阻尼器位置处的拉索位移振幅来实时调节阻尼力,使其始终满足拉索-阻尼器系统的最优阻尼力幅值与最优阻尼器位移幅值的对应关系。按摩擦型阻尼器的方式耗能,系统获得的最大附加阻尼总是高于线性粘滞阻尼器的被动最优控制,且与振动频率无关,可以实现斜拉索的变频率多模态振动控制。最后,分别针对斜拉索的自由振动和简谐强迫振动进行了半主动控制算法的数值模拟,验证了其减振效果。     

磁流变阻尼器特性的实验研究

结合磁流变阻尼器的工作原理和阻尼力简化模型,对不同激励振幅、激励频率、控制电流下的磁流变阻尼器的阻尼力特性、耗能特性、响应时间进行了一系列的实验研究。分析得出,磁流变阻尼器具有极强的减振耗能作用,且耗能能力随着控制电流、激振振幅和频率的增加而增大。磁流变阻尼器的响应时间随控制电流的变化不太明显,但是随着激振速度的增加迅速减小。     

大悬挑结构抗风拉索弹簧-阻尼减振支座性能试验与风振控制研究EI北大核心CSCD

为提高大悬挑结构的抗风性能,提出将圆柱螺旋弹簧与筒式黏滞阻尼器相结合设计形成弹簧-阻尼减振支座,并将其布置在柱顶与拉索配合起到竖向减振的作用。对该弹簧-阻尼减振支座的力学性能进行试验研究,依次开展了轴向刚度与低周往复加载试验共计61种工况,探究了静位移、位移幅值与加载频率对支座力学性能的影响,并基于有限元软件对安装弹簧-阻尼减振支座前后的体育场结构进行风振动力响应分析。结果表明:支座的轴向刚度随加载等级的增加而增大;支座的滞回耗能性能随位移幅值的增加而增大,等效阻尼比和等效刚度则随位移幅值的增大而减小;与支座性能随位移幅值的变化情况相比,其力学性能随加载频率的变化幅度更小,各个区段变化范围均小于±10%;静位移对支座的滞回耗能性能、等效刚度和等效阻尼比影响较小。弹簧-阻尼减振支座对大悬挑结构的风振响应具有显著的控制效果,最大达92.16%,平均38.79%。     

颗粒碰撞阻尼器特性仿真分析与试验验证

引入颗粒碰撞阻尼器的耗散功率效率和有效动态质量的概念。基于稳态能量流法和EDEM仿真介绍颗粒阻尼器耗散功率效率、有效动态质量和等效黏性阻尼系数的确定方法,并利用颗粒阻尼器和附带阻尼器的简支梁的谐和强迫振动试验,验证颗粒阻尼器的减振效率以及特性参数测定、EDEM仿真分析的正确性。基于EDEM仿真技术,研究颗粒群质量、颗粒填充间隙、激励频率和阻尼器振动位移等主要参数对颗粒阻尼器耗散功率效率的影响,并得到相应的主设计曲线,可供有关设计人员参考。