基于正交试验法的TMD系统参数优化设计

研究调频质量阻尼器(TMD)参数优化方法,提出基于正交试验法和极差分析的TMD系统参数优化的新方法.数值分析结果表明所提出的方法是有效的.     

基于遗传算法的装载机传动系统参数优化

在ADVISOR汽车仿真软件的基础上,建立装载机工况循环模型、四轮驱动模型、铲装阻力模型和液压系统功率分流数学模型,二次开发建立了装载机动力性和燃油经济性仿真计算模型。实车试验装载机动力性和燃油经济性,并与仿真计算结果相比,以验证仿真模型的正确性。基于遗传算法,借助装载机动力性和燃油经济性仿真计算模型,对装载机动力传动系统参数进行优化设计。算例计算结果表明,优化方案改善了装载机传动系统参数,其燃油经济性改善较明显。     

分布式TMD减振系统参数研究

调谐质量阻尼器TMD(Tuned Mass Damper)的主要缺点是对频率调谐或最优阻尼比的波动十分敏感。在实际应用中,TMD的频率调谐很难达到预期的最优状态,而且地震作用时结构的动力参数将产生摄动,TMD固有频率与结构受控频率的调谐漂移,导致TMD有效性明显降低。因此分布式TMD减振系统能更为广泛的应用于工程之中。通过振动力学中的迦辽金方法并运用计算机程序Matlab模拟和实际工程结合分析,对照各个不同参数的分布式TMD减振系统的减振效果,得出TMD个数、质量比和分布间隔等参数对整体减振效果的影响规律,从而对减振系统进行合理优化,为实际工程应用提供参考。     

基于遗传算法的三角挂篮设计参数的优化分析

针对目前500吨级桥梁三角挂篮结构优化问题,以重庆高家花园复线桥的三角挂篮为对象,应用结构力学力法推导挂篮各构件应力、形变简化计算公式,建立了挂篮设计参数的数学优化模型,并使用遗传算法实现挂篮最小用钢量的优化求解。通过优化分析,使原挂篮在满足受力要求的情况下用钢量减少32%。研究发现:使用数学优化模型方法可以高效、可靠地求解得到三角挂篮主桁架各构件的力学效应;三角挂篮主桁各构件工作应力不高,挂篮整体变形是控制设计的主要技术指标;前吊带刚度对挂篮整体变形影响显著,在不增加施工难度的前提下使用钢板或开孔钢板制作前吊带,可以减少主桁架的用钢量并最大限度地降低挂篮整体变形。     

连续梁桥隔震设计及摩擦摆支座参数分析

以某四跨混凝土连续梁桥为例,采用非线性时程分析方法对采用普通盆式支座的常规体系、采用摩擦摆支座的隔震体系分别进行地震响应分析,并探讨了摩擦摆支座参数对隔震效果的影响,研究结果可为连续梁桥的抗震设计提供参考。     

TMD系统参数有效域的研究

通过优化设计虽然可以得到TMD系统的最优参数 ,但是结构优化目标函数往往不只一个 ,尽管可以用加权的方法把多个目标函数转化成单个目标函数 ,但如何选取权值没有公认的标准 ;此外 ,实际工程中所实现的结构参数与设计参数总会有误差 ,而这种误差可能会使优化效果变差 ,单纯从最优参数解难以了解变差的程度。为此提出了TMD参数有效域的概念 ,利用参数有效域进行TMD系统设计 ,可以有效提高TMD可靠性 ,进一步促进TMD减振技术的推广使用     

TMD系统最优参数的实用设计方法

研究了TMD系统最优参数的取值问题．在考虑主系统阻尼的情况下采用数值迭代法,给出了TMD最优参数的实用设计表格。     

基于摩擦材料的摩擦摆隔震耗能试验探究

根据摩擦摆支座的基本构成和隔震原理,通过控制试验变量法探究了采用聚四氟乙烯和超高分子量聚乙烯两种不同摩擦材料时的支座力学性能,考察了竖向压力和滑移加载速率对摩擦摆支座滞回特性性能的影响规律。结果表明:摩擦摆支座的滞回特性是由摩擦材料、竖向压力和滑移速率等因素共同影响的,且与润滑摩擦相比,干摩擦时的水平滞回曲线更加饱满,耗能能力更好。     

基于遗传算法的PID参数整定与优化

介绍了遗传算法和基于遗传算法的PID控制设计,并对设计在MATLAB/SIMULINK下进行了仿真,取得了良好的控制效果。PID参数整定与优化一直是自动控制领域研究的重要问题。采用遗传算法进行PID参数整定与优化是一种寻求全局最优且与初始条件无关的优化方法。     

基于改进遗传算法的无人机航向控制器参数优化

本文在小型无人机航向控制中,应用改进的遗传算法对控制系统的PID参数进行全局寻优。针对遗传算法中个体的多样性衰减过快,易陷入局部最优特点,对遗传算法进行了必要的改进,以保证个体中的多样性和寻优的快速性。仿真结果:采用改进遗传算法的PID控制器具有更好的适应性,稳定性并且能够保证系统的控制效果,提高了系统性能。     

分布式TMD对斜拉桥抖振减振的参数优化及分析

为有效实现对斜拉桥多阶模态参与的抖振响应减振,研究基于H2性能的梯度优化法,实现在空间多点布置且对多阶模态频率调谐的分布式TMD(tuned mass damper)参数的同步和整体优化。建立能表达为闭环静力反馈控制的风荷载作用下斜拉桥与分布式TMD的系统模型;以H2范数为性能目标函数推导其对TMD参数的梯度矩阵,采用修正的BFGS算法求解分布式TMD参数的非凸优化问题。以南京长江三桥某施工阶段的结构非密频和密频两种状态,实现分布式TMD对斜拉桥抖振响应减振的参数优化和动力仿真,并与经典的单TMD设计方法对比,结果显示对分布式TMD参数优化方法的有效性,特别是在结构密频状态时体现了更高的减振效率。     

板式电涡流TMD有限元模拟与参数优化

针对一种板式电涡流调谐质量阻尼器(TMD)进行磁路及参数的优化分析.利用三维有限元电磁瞬态场分析永磁铁分布方式及主要参数——气隙、永磁铁厚度、导体板厚度对电涡流TMD性能的影响,通过线性回归方程及其导数观察阻尼力做功的大小随主要参数变化的规律.结果表明:当阻尼器采用永磁铁磁极交替分布时,阻尼器的工作效率最高;在给定取值...     

基于摩擦摆支座的地铁车站减震控制参数敏感性分析

为研究摩擦摆支座参数对地铁车站结构地震响应的影响,以大开车站为研究对象,建立了三维精细化摩擦摆支座模型,开展了设置摩擦摆支座地铁车站结构的非线性动力时程分析。基于数值模拟结果,研究了摩擦摆支座滑面摩擦系数与滑面等效半径的不同组合对地铁车站结构地震响应的影响。研究发现,滑面摩擦系数与滑面等效半径的改变会明显改变地铁车站结构的地震响应,相比于滑面等效半径,滑面摩擦系数的改变对车站地震响应的影响更大。摩擦系数越小,车站中柱的地震响应越小。车站中柱的弯矩与变形随着摩擦摆支座等效半径的减小而增大,中柱剪力随等效半径的增大呈现出先减小后增大的趋势。     

基于摩擦摆支座的高速铁路简支梁桥减隔震效果分析

为研究摩擦摆支座在高速铁路简支箱梁桥的减隔震效果,以24、32、40m典型跨径高速铁路简支梁桥为研究对象,采用MIDAS/Civil有限元软件分别建立传统抗震体系和减隔震体系模型进行非线性动力时程分析,研究桥梁墩高、桥梁跨径和地震动峰值加速度(PGA)等因素对简支梁桥地震响应的影响。研究结果表明：桥墩墩高和截面形式对墩底内力和墩顶位移的减震效果有较大影响,但在5～20m墩高内受墩高的影响更为显著;墩高从5m增加到20m时,墩底内力减震率分别为80%、35%,墩高从25m增加到45m时,墩底内力减震率分别为46%、37%;桥梁跨径对结构减震率有一定影响,但在10%以内;PGA对墩底内力和墩顶位移的减震率总体上影响较小;墩高和PGA对FPB支座位移影响较大,PGA影响更为显著,支座位移增大倍数明显大于对应的PGA增加倍数。     

圆弧滑道辊轴摩擦摆隔震系统的研究

提出了建筑物滚动摩擦隔震理论.根据动能定理与多体动力学理论,导出了圆弧滑道摩擦隔震系统的强非线性多自由度运动方程,并根据龙格-库塔方法给出了数值求解过程.计算了一个实例工程在地震作用下的动力反应特性.分析,辊轴摩擦隔震系统的隔震性能.辊轴式摩擦摆的结构较FPS滑道式摩擦摆有了改善.它消除了FPS型摩擦摆中滑道摩擦力的冲击作用,也不必在滑道系统中设置运动转向装置.而且在竖向也可能会有较好的隔震效果.     

TMD系统在单层柱壳振动控制中的参数分析

针对水平地震作用 ,系统分析了TMD在单层柱面壳振动控制中因质量变化、分布位置变化、所控振型个数变化对其结构控制效果的影响及其敏感性问题 ,并得出了一些重要结论。     

基于遗传算法的阻尼支撑优化分析

针对采用阻尼支撑加固的房屋结构优化问题，以所有阻尼器的阻尼系数之和为目标函数，各层层间位移为约束条件，考虑非比例阻尼矩阵，编制了基于遗传算法和时程分析的阻尼支撑优化程序。并对一框架结构算例进行了分析，取得了良好的优化结果，表明了遗传算法是对阻尼支撑结构进行优化分析的一种行之有效的方法。     

TMD系统在单层球壳振动控制中的参数分析

本文针对水平地震作用,系统分析了ＴＭＤ在单层球面壳振动控制中因其质量变化、分布位置变化、所控振型个数变化对其结构控制效果的影响及其敏感性问题,并得出了一些重要结论。     

TMD系统在单层鞍壳振动控制中的参数分析

针对水平地震作用,系统分析了ＴＭＤ在单层鞍壳振动控制中因质量变化、分布位置变化、所控振型个数变化对其结构控制效果的影响及其敏感性问题．并得出了一些重要结论．     

摩擦摆支座的摩擦系数影响因素分析

摩擦摆式隔震支座(Friction Pendulum Bearing,简称FPB支座)利用其特有的圆弧面延长结构的振动周期,通过不锈钢板和聚四氟烯板之间摩擦耗散能量,因此摩擦系数对FPB支座性能的正常发挥有重要影响,而支座压应力、摩擦滑移速度、环境温度及摩擦面润滑剂的使用等都对聚四氟乙烯板-不锈钢接触面的摩擦系数有明显影响。本文对FPB支座摩擦副进行试验,主要考虑多组摩擦副的摩擦系数在不同压应力、不同滑移速度下,摩擦系数的变化规律,进一步通过理论分析推出支座摩擦系数的变化对摩擦摆支座隔震性能的影响。