调谐惯质电磁阻尼器的理论模型及其斜拉索减振性能研究

发布时间：2021-03-01 07:36

　　随着我国经济建设的发展,千米级跨径斜拉桥的建设日益增多,因此斜拉索长度也达到500米级。由此带来的问题是,斜拉索各类阻尼器的相对安装位置越来越无法保证,因而其减振性能也需提升。因此,如何更有效的抑制斜拉索的振动,尤其是超长索的振动,以保证斜拉桥在设计和运营中的安全性与经济性,已经成为亟待解决的重点问题。为解决这个问题,本文提出了一种新型的调谐惯质电磁阻尼器（TIMED）,其具有更高的阻尼性能,在较小的相对安装位置就能提供可观的阻尼力。TIMED可实现很大的等效惯性质量,从而显著地提高斜拉索减振效率。此外它还具有能量收集的功能,有望实现振动控制系统的自供能,具有良好的发展前景。本文首先根据TIMED的几何构造,提出了其非线性力学模型;随后依据能量耗散相等原理,推导了其等效线性力学模型;进而推导了其在简谐荷载作用下的频率响应函数;然后根据功率流分析,提出了其能量收集模型;最后通过TIMED原型机的MTS动力试验,验证了以上模型的准确性。研究发现TIMED具有可调节的频率特性、可调节的电磁阻尼特性和良好的能量收集性能。本文针对一135 m足尺斜拉索,依据特征值分析方法,对TIMED的参数进行... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 斜拉索的振动控制及研究现状
    1.3 惯质阻尼器研究现状
    1.4 本文主要研究内容
2 TIMED的理论模型及试验验证
    2.1 引言
    2.2 TIMED的基本构造
    2.3 TIMED的理论模型
    2.4 MTS试验设置
    2.5 试验结果
    2.6 分析与讨论
    2.7 本章小结
3 TIMED对于斜拉索振动控制的数值模拟
    3.1 引言
    3.2 斜拉索-TIMED系统模型与分析方法
    3.3 TIMED对斜拉索减振的数值模拟
    3.4 本章小结
4 结论与展望
    4.1 主要结论
    4.2 主要创新点
    4.3 研究展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间取得的科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]关于Newmark-β法机理的一种解释[J]. 李鸿晶,王通,廖旭.  地震工程与工程振动. 2011(02)
[2]洞庭湖大桥风雨振减振试验研究[J]. 王修勇,陈政清,何旭辉,陈勇,黄方林.  桥梁建设. 2002(02)
[3]斜拉桥拉索的风(雨)激振及控制[J]. 顾明,刘慈军,罗国强,林志兴,项海帆.  上海力学. 1998(04)

博士论文
[1]被动负刚度阻尼器及其斜拉索振动控制性能研究[D]. 周鹏.哈尔滨工业大学 2017
[2]斜拉索—辅助索系统动力特性和减振研究[D]. 周亚刚.同济大学 2007

硕士论文
[1]采用惯性质量阻尼器的斜拉索振动控制研究[D]. 莫凯程.浙江大学 2017
[2]惯质类调谐阻尼器对连续梁桥减震参数分析及性能研究[D]. 李建宁.北京交通大学 2017



本文编号：3057155