文档介绍:摘要结构振动控制技术己受到世界各国越来越多的重视,半主动控制以其经济、可靠、高效的特点成为其中的热门领域。作为半主动控制装置的一种,磁流变阻尼器具有能耗低、阻尼力大且连续可调、响应快速、温度不敏感等优点,因而具有广阔的工程应用前景。本论文在已有的研究基础上,通过理论分析和仿真模拟,对已研制的逆变型阻尼器进行改进,较好的改进了其力学性能,取得了如下成果:宰枘崞鞯拇怕方峁购土ρ阅苁匝榻蟹治觯檎页鲆蜒兄频哪姹型磁流变阻尼器的出力范围过小的原因。τ糜邢拊H砑建立了磁路的二维有限元模型,运用仿真模拟并结合理论分析调整了永磁体和非工作气隙的尺寸。匦录庸ぶ圃炝四姹湫蚆枘崞鞯暮诵拇怕罚源怕菲赌诘拇懦进行了详细的测量,ü芷谛远κ匝椋芯苛四姹湫蚆枘崞鞯幕玖ρ阅埽到最大出力为吨,可控阻尼力为值牟馐越峁⒍允匝榻峁辛颂致关键词:磁流变液;磁路;仿真模拟;振动控制和分析;
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躲丝一名觬嗍业目:迎:塑独创性声明关于论文使用授权的说明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名:本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
第滦髀引言结构振动控制概述历史上各种自然灾害对人类造成了巨大的伤害,地震、飓风、海啸更是成为人类挥之不去的梦魇。随着社会的经济和科学研究的突飞猛进,结构抗震的理论和实践研究也取得了较大的进展,年美国大学甈.Ⅵ吣χ酒教授首先结合现代控制理论在土木工程结构中引入结构控制的概念【浚峭ü诮构上施加外部作用力或通过改变结构体系刚度或阻尼抑制结构在地震等外部随机激励下的响应。在国内,结构控制的研究起始于王光远院士八十年代初的一篇关于结构控制综述的文章破鹆宋夜谡穸刂屏煊蜓芯康男碌钠U隆传统的抗震设计是通过增强结构本身的抗震性能来抵御地震作用,即用结构本身储存和消耗地震能量,以满足结构抗震设防标准,小震不坏,中震可修,大震不倒。而这种抗震方式缺乏自我调节能力,在不确定的地震作用下,很可能不能满足安全性的要求:另一方面在满足设计要求的情况下,结构构件的尺寸可能需做得很大,这样既给建筑布置带来一定的困难,在经济上又要增加相当多的投资。结构控制是把结构控制概念从传统的利用结构本身来抵御外界荷载的、只强调满足强度和刚度等约束条件的被动消极的结构对策,提升到通过在结构上施加子系统或耗能隔振装置以抵御外界荷载的作用,由控制机构与结构共同承受地震作用,以调谐和减轻结构的地震反应,从而能动地操纵结构性态的主动积极的结构对策。与一般的被动防御式设计相比。抗震的结构控制设计是设计思想的飞跃,为工程设计与建设开辟了一条新的途径。按照一般结构控制的途径分类,结构控制可以分为被动控制、半主动控制、主动控制和混合控制。在不同的历史时期,这些控制方法得到了不同程度的发展。被动控制是没有外加能源的控制手段。其控制力因控制装置本身随结构一起振动变形而被动产生O纸锥伪欢刂萍际跫喝〉媒隙嗟睦砺垩芯亢褪笛檠芯成果,并已在某些工程中应用,其设计方案较为成熟,减震机理明确,具有不需要外部提供能量,造价低等优点。但是被动控制由于本质上的限制,控制的效果主动控制是有源控制,具有较高的控制效率,由于反馈的存在,控制的效率有限。第陆崧
和针对性都有很大提耐。主动控制的主要难点在于控制力巨大,,这使得主动控制的发展受到限制。半主动控制根据结构控制系统输入的变化和对输出的要求,实时调节系统中某些环节的刚度、惯性以及阻尼特性,从而使系统能获得优良的振动特性混合控制是综合数种控制手段的控制方法,这样可以充分发挥各种控制方法的优势,同时也会导致控制系统比较复杂。半主动控制装置既有被动装置的可靠性,又具有全主动控制装置的多用性和适应性。根据现今公认的定义,半主动控制装置是一种可控的,但不能向受控系统输人能量的装置Kǖ缌鞅浜痛帕鞅渥枘崞鳎豢杀湫】滓禾遄枘崞鳎豢置不会破坏系统的稳定性,并且在工作状态下大多只需要很小的动力。大量的研究表明,半主动阻尼器能有效降低结构在不同强度地震下的振动响应,并取得和全主动控制系统相近的控制效果;谏鲜隼碛桑胫鞫刂平现恐鞫刂和纯被动控制装