电涡流阻尼惯容减振系统及其应用分析

发布时间：2021-04-26 08:42

　　结构振动控制一直是土木工程领域面临的重要工程问题之一,目前发展更为简单高效的振动控制理论与技术始终是结构振动领域研究的前沿热点,经典成熟的振动控制技术之一是安装阻尼器。机械工程领域具有质量放大效应“Inerter”（惯容单元）的引入,为阻尼器研发提供了新的基本单元,形成了基于“阻尼单元-惯容单元”的二元“阻尼-惯容”减振系统。近年来,在“阻尼-惯容”减振系统基础上进一步耦合弹簧单元的三元调谐式“阻尼-惯容”减振系统迅速涌现,三元减振系统有望进一步提高结构的振动效果。本文依托于国家自然科学基金面上项目“结构三元被动减振理论与技术及其提升斜拉索振动控制效果研究”（51878274）,针对目前阻尼惯容减振系统样机实物开发和试验验证相对较少的问题,进行了两种线性轴向电涡流阻尼惯容减振系统（EVMD）和非线性轴向电涡流阻尼惯容减振系统（NEVMD）理论与试验研究。在此基础上,融入弹簧单元进行了调谐式“电涡流阻尼-惯容”减振系统TID和TVMD的概念设计研究,并通过数值仿真方法对比分析了黏滞惯性质量阻尼器VMD、TID和TVMD对斜拉索的减振效果。本文的主要研究内容和结论如下:1)线性或非线性轴向... 

【文章来源】：华北水利水电大学河南省

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究概况
        1.2.1 结构振动控制
        1.2.2 电涡流阻尼器
        1.2.3 基于惯容减振系统的结构振动控制
        1.2.4 现有研究的不足之处
    1.3 本文的研究内容与技术路线
2 线性轴向电涡流阻尼惯容减振系统理论与试验
    2.1 引言
    2.2 EVMD构思
        2.2.1 整体构造
        2.2.2 工作原理
    2.3 EVMD试验
        2.3.1 样机设计
        2.3.2 力学性能测试
    2.4 EVMD阻尼力分析及试验结果对比
        2.4.1 半理论半仿真分析
        2.4.2 有限元仿真分析
        2.4.3 试验结果对比分析
    2.5 EVMD阻尼单元参数优化
        2.5.1 导磁钢板厚度对阻尼力的影响
        2.5.2 铜磁间隙对阻尼力的影响
        2.5.3 导体板对阻尼力的影响
    2.6 EVMD的设计方法
    2.7 本章小结
3 非线性轴向电涡流阻尼惯容减振系统理论与试验
    3.1 引言
    3.2 NEVMD构思
        3.2.1 整体构造
        3.2.2 工作原理
    3.3 NEVMD试验
        3.3.1 样机设计
        3.3.2 力学性能测试
    3.4 NEVMD阻尼力分析及试验结果对比
        3.4.1 半理论半仿真分析
        3.4.2 有限元仿真分析
        3.4.3 试验结果对比分析
    3.5 本章小结
4 调谐式“电涡流阻尼-惯容”减振系统概念设计
    4.1 引言
    4.2 TID
        4.2.1 整体构造
        4.2.2 工作原理
        4.2.3 样机实例设计
    4.3 TVMD
        4.3.1 整体构造
        4.3.2 工作原理
        4.3.3 样机实例设计
    4.4 本章小结
5 VMD、TID和TVMD对斜拉索的减振效果对比分析
    5.1 引言
    5.2 张紧弦斜拉索-减振系统的运动微分方程
    5.3 VMD、TID或TVMD对斜拉索减振参数分析
        5.3.1 VMD-斜拉索减振参数分析
        5.3.2 TID-斜拉索减振参数分析
        5.3.3 TVMD-斜拉索减振参数分析
    5.4 VMD、TID和TVMD对斜拉索减振效果时域对比
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]单自由度混联Ⅱ型惯容减震体系的随机地震响应与参数设计[J]. 潘超,张瑞甫,王超,逯静洲.  工程力学. 2019(01)
[2]基于惯容-弹簧-阻尼的结构减振研究[J]. 李壮壮,申永军,杨绍普,唐建花,邢海军.  振动工程学报. 2018(06)
[3]具有调谐惯容阻尼器的建筑结构减震设计[J]. 刘良坤,谭平,闫维明,周福霖.  振动.测试与诊断. 2018(04)
[4]TVMD的减振机理及其提升连续梁减震性能的研究[J]. 文永奎,陈政清,韩冰,李建宁.  振动工程学报. 2018(04)
[5]单摆式电涡流TMD装置优化设计与模型试验研究[J]. 汪志昊,郜辉,张新中,田文文.  振动与冲击. 2018(09)
[6]Recent progress and application on seismic isolation energy dissipation and control for structures in China[J]. Zhou Fulin,Tan Ping.  Earthquake Engineering and Engineering Vibration. 2018(01)
[7]消能减震技术研究应用进展侧述[J]. 景铭,戴君武.  地震工程与工程振动. 2017(03)
[8]采用轨道式负刚度装置的结构减震控制研究[J]. 孙彤,李宏男,赖志路,Satish Nagarajaiah.  振动工程学报. 2017(03)
[9]HDR隔震支座梁桥横向碰撞参数的研究[J]. 安振伟,胡远琳,康斌锴.  华北水利水电大学学报(自然科学版). 2017(01)
[10]新型装配式竖向电涡流TMD试验研究[J]. 汪志昊,张闯,周佳贞,徐宙元.  振动与冲击. 2017(01)

博士论文
[1]电涡流阻尼器理论研究及其在桥梁竖向涡振控制中的应用[D]. 黄智文.湖南大学 2016

硕士论文
[1]斜拉索振动控制试验研究[D]. 许艳伟.华北水利水电大学 2017
[2]电涡流阻尼器参数分析及应用[D]. 田静莹.湖南大学 2016



本文编号：3161113