磁流变液及结构减振智能驱动器(英文)

本文，首先通过正交试验研究了磁流变液各组分对其性能的影响作用及作用机理。试验表明，油酸的主要作用是提高磁性颗粒的溶解性，而ＯＰ乳化剂的主要作用是提高磁性颗粒的分散能力。其次，根据以上的试验结果，在大量具体对比试验的基础上，研制成功了一种剪切屈服强度高、沉降稳定性好的磁流变液。而后，根据磁流变液的流变特性，结合磁路特点，设计制作了一个额定电压为９Ｖ、电流为２Ａ、功率为２０Ｗ的磁流变减振驱动器，并测试了此驱动器的阻尼力及时间响应特性。测试表明，本减振驱动器的响应时间是０．２至０．３秒，而不是理论响应时间的１０毫秒。最后，分析了响应时间的影响因素。     

P-SV反射转换波的倾角时差校正（DMO）方法研究

倾角时差校正（ＤＭＯ）方法对于复杂地质构造条件下的纵波反射波（Ｐ－Ｐ）的多次覆盖地震数据的叠加具有显著的提高信噪比的效果．对于转换反射波（Ｐ－ＳＶ）来说，进行倾角时差校正（ＤＭＯ）处理就更需要．本文首先对Ｐ－ＳＶ波的倾角时差校正（ＤＭＯ）的几何原理进行了分析，然后重点研究用波动方程进行ＤＭＯ的方法，即Ｐ－ＳＶ转换反射波的叠前部分偏移的波动方程法．这种方法也适用于Ｐ－Ｐ反射波的叠前部分偏移处理．研究结果表明，波动方程ＤＭＯ方法在振幅保真方面比几何原理的ＤＭＯ方法有显著改善．     

名古屋大学东山分校振动环境的图形用户界面的开发情况

本文讨论了在ＥＷＳ上以ＯＯＤＢ方式实现的关于振动环境的地理信息系统（ＧｅｏｇｒａｐｈｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ,ＧＩＳ）。该系统中包括了钻孔记录数据、ＰＳ测井数据、１５８栋建筑物的数据、８９台受弱振影响的精密仪器的数据、地脉动数据、建筑物上的脉动数据和地形图。该地理信息系统还包括如下系统：①数据显示查询系统;②土－结动力特性的评估系统;③波形分析系统。此处,通过增加建筑物结构数据和一些动态分析方法,该系统对于振动环境的分析也是有用的。而且,在增加了生命线、危险物等数据后,该系统是易于被应用于校园规划的辅助系统。     

可调频调液柱型阻尼器振动控制参数研究

本文介绍了建筑结构利用可调频调液柱型阻尼器减小结构振动的控制系统,由于增设了频率控制装置,增加了ＴＬＣＤ的应用范围,文中阐述了利用ＴＬＣＤ系统减振的基本原理,确定了有关的影响参数并介绍了建筑结构利用ＴＬＣＤ进行振动控制的计算方法。     

结构主动控制AMD系统分析及其优化设计

本文分析屯ＡＭＤ系统工作机理，提出ＡＭＤ系统对结构的作用力Ｕ与作动器输出力Ｐ加以区别的概念，根据Ｐ与Ｕ的关系，并以作动力Ｐ所作功，即外部输入能量最小，建立了ＡＭＤ系统的优化设计方法。     

圆球减振装置对风力发电高塔的振动控制研究

本文提出了圆球减振装置对风力发电高塔振动控制的工作原理和计算方法,并对其控制效果进行了理论研究。首先利用拉格朗日方程推导得到圆球减振装置的自振频率及其对单自由度系统的被动控制力,并推广至多自由度系统。进而将风力发电高塔等效为集中质点模型,建立了风塔-减振装置体系的运动微分方程。用谐波叠加法模拟得到脉动风速时程,分析比较了风力发电高塔在无控及有控状态下的动力响应及疲劳寿命。计算结果表明,圆球减振装置是一种简单、经济和实用的减振装置,能够有效减小风塔的动力响应,延长其疲劳寿命。     

基于压电摩擦阻尼器的输电塔模型结构控振分析与试验研究

研究了新型压电摩擦阻尼器对输电塔结构模型在地震作用下的振动控制问题。提出了一种新式的拉索-压电摩擦阻尼器减振系统,对安装有拉索-压电摩擦阻尼器减振系统的输电塔结构模型进行了振动台试验,试验中采用最优Bang-Bang半主动控制策略对阻尼器出力进行实时调节。对试验进行数值模拟分析,并将分析结果与试验结果进行对比,同时对结构的耗能进行了时程分析。结果表明:拉索-压电摩擦阻尼器减振系统能有效减小输电塔结构模型在地震过程中的响应;模拟与试验结果相吻合,说明了模拟结果的可靠性良好。     

好氧和厌氧条件对霞浦湖沉积物-水界面氮磷交换的影响

在实验室控制条件下,研究了日本霞浦湾和湖心区底泥中形态氮磷,在好氧和厌氧条件下水土界面交换量变化及差异,结果表明;好氧条件下,ＮＯ＾－３－Ｎ,ＮＯ＾－２－Ｎ,ＮＨ＾＋４,－Ｎ,和ＰＯ＾３－４－Ｐ均有释放作用产生,量值多数较小,ＤＴＮ和ＤＴＰ则净释放作用接近零;厌氧条件下,ＮＯ＾－３－Ｎ和ＮＯ＾－２－Ｎ呈负释放状态,ＮＨ＾＋４－Ｎ和ＰＯ＾３－４－Ｐ的释放速率是好氧条件下的２－８倍。     

甘新北山东段裂谷演化及金矿成矿规律

甘新北山东段中南带为北山古生代裂谷－造山带,呈北东东－东西－北西西向展布,是塔里木地块东北部太古界、元古界基础开裂,总体呈二暂一垒五大块,经历∈或Ｏ－Ｓ或Ｄ１、Ｄ或Ｄ－Ｃ和Ｐ１－Ｐ２三次拉开与闭合、由南向北迁移的演化模式。在该裂谷带及其两侧基底岩系中分布着一系列不同类型金矿床（点）,可分为马庄山－南金山、金窝子－照壁山、白山南－拾金坡－将军台、老金厂－音凹峡、白墩子－小西弓、三危山－小宛南山等成矿     

SOMATOM DR3型CT扫描系统主控计算机可靠性分析及故障排除

ＳＯＭＡＴＯＭ ＤＲ３型ＣＴ扫描系统在主控计算机为ＰＤＰ１１／４４小型计算机。系统的设计思想是采取以主控计算机为核心进行控制，由于ＰＤＰ１１／４４系列小型计算机具有单总线结构，并有较强的中断处理能力，因此在整个系统中它能很好地进行扫描启动、控制、实时数据采集、图象重建和管理、图象存贮和传送等，并完成主操作台与独立诊断台任务的分时处理，若主控计算机发生故障将对整修系统产生很大的影响。本文介绍了ＳＯＭ     

动臂式施工塔吊TMD地震响应控制与分析

虽然建筑施工周期内地震致险概率并不高,但是由于塔吊使用极其广泛,塔吊致险概率并不低于建筑结构,故而针对塔吊的减震措施亟需研究。本文以某实际超高层建筑施工使用的动臂式塔吊为研究对象,根据塔吊自身和附着于超高层建筑后的动力特性,研究了TMD装置的不同方案对塔吊地震响应的控制效果。结果表明:① TMD装置对于属于高耸结构的塔吊减震控制非常有效;② 设置在塔身顶部的双向TMD不仅可以有效减小塔身偏摆,也可以间接有效地控制起重臂的竖向振动;③ 由于超高层建筑-塔吊结构高阶振型影响明显,此TMD装置对塔吊塔身控制效果不稳定,但对于起重臂仍能起到良好的控制作用,故而此TMD装置可以使用在附着在超高层建筑上的施工塔吊,对于塔身的振动控制仍需进一步研究。     

压电材料智能摩擦阻尼器对高耸钢塔结构风振反应的半主动控制

压电材料是一种新型智能材料。本文将压电材料和被动摩擦阻尼器相结合设计出一种新型智能摩擦阻尼器,并采用基于经典最优控制理论的半主动控制策略对高耸钢塔结构风振反应的控制进行了研究,对国内即将兴建的第一高钢电视塔──合肥翡翠电视塔进行了算例分析。为满足摩擦阻尼器对高耸钢塔结构风振控制的特殊需要、文中还建立了房耸钢塔结构的空间桁架有限元模型和串联多自由度体系模型,并在形成广义控制力作用位置矩阵和计算摩擦阻尼器两端的相对位移的过程中综合地运用了这两种力学模型。本文研究表明,压电材料智能摩擦阻尼器可以有效地抑制高耸钢塔结构的风振反应。     

基于CSI效应的直线电机驱动塔系结构风振控制研究

控制系统与结构振动的相互作用(Control Structure Interaction,简称CSI)广泛存在于结构与主动控制系统之间,然而目前在直线电机驱动的塔系结构风振控制研究中往往没有充分考虑CSI效应,使得理论控制效果与实际控制效果存在偏差。为了考察CSI效应对塔系结构风振控制的影响,首先以电磁驱动AMD系统"电-力-运动"相互关系模型为基础,建立考虑CSI效应的塔系结构直线电机驱动AMD风振控制系统模型;其次综合权衡计算效率和控制精度的关系,选取考虑低阶CSI效应模型以及最经典的LQR控制算法。在此基础上,对该塔系结构确定是否考虑CSI效应进行相应的控制分析。结果表明,CSI效应在塔系结构风振控制中起着重要的作用,制定与实际工程结合更佳的直线电机驱动AMD系统风振控制方案中需要考虑CSI效应,为以后在实际工程中推广应用提供一种新思路。     

Investigations on serviceability control of long-span structures under human-induced excitation

The increasing strength of new structural materials and the span of new structures,accompanied by aesthetic requirements for greater slenderness,are resulting in more applications of long-span structures.In this paper,serviceability control technology and its design theory are studied.First,a novel tuned mass damper(TMD)with controllable stiffness is developed.Second,methods for modeling human-induced loads are proposed,including standing up,walking,jumping and running,and an analysis method for long-span floor response is proposed based on a finite element model.Third,a design method for long-span floors installed with a multiple TMD(MTMD)system considering human comfort is introduced, largely based on a study of existing literature.Finally,a design,analysis and field test is conducted using several large scale buildings in China including the Beijing Olympic Park National Conference Center,Changsha New Railway Station and the Xi’an Northern Railway Station.The analytical and field test results show that the MTMD system designed using the proposed method is capable of effectively mitigating the vertical vibration of long-span floor structures.The study presented in this paper provides an important reference for the analysis of vibration serviceability of similar long-span floors and design of control system for these structures.     

Seismic vibration control of building structures with multiple tuned mass damper floors integrated

Floor isolation system (FIS) achieving very small floor accelerations has been used to ensure human comfortability or protect important equipments in buildings. Tuned mass damper (TMD) with large mass ratios has been demonstrated to be robust with respect to the changes in structural properties. This paper presents the concept of a TMD floor vibration control system, which takes advantages of both the FIS and TMD. Such a system is called ‘TMD floor system’ herein. The TMD floor system (TMDFS) in which building floors serve as TMDs can achieve large mass ratio without additional masses. Furthermore, multiple TMD floors installed in a building can control multimode vibrations. Then, an optimal design process, where the objective function is set as the maximum magnitude of the frequency response functions of inter‐storey drifts, is proposed to determine the TMD floor parameters. Additionally, the multimode approach is applied to determine the optimal locations of TMD floors if not all of the floors in a building can serve as TMDs. In addition to the numerical simulations, a scaled model shaking table experiment is also conducted. Both the numerical and experimental results show that the absolute accelerations of the TMD floors are smaller than those of the main structural storeys, which indicates the TMDFS maintains the merit of FIS while greatly reducing seismic responses of main structures. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

被动及半主动摩擦阻尼器对合肥翡翠电视塔地震反应的控制

摩擦阻尼器是一种构造简单的耗能减振装置,已应用于国内外多座新建建筑的抗震设计和已建建筑的抗震加固．半主动磨擦阻尼器则通过调整阻尼器的起滑力来改善被动摩擦阻尼器的耗能减振性能。本文研究了被动及半主动摩擦阻尼器对于高耸塔架结构地震反应的减振效果。为满足摩擦阻尼器对高耸塔架结构风振控制的特殊需要,本文建立了合肥电视塔的空间桁架有限元模型和串联多自由度体系模型,并在形成控制力变换矩阵和计算摩擦阻尼器两端的相对位移的过程中综合地运用了这两种力学模型。在半主动摩擦阻尼器的控制策略方面,本文提出了一种基于次优控制理论的半主动控制策略．本文研究表明,摩擦阻尼器可以抑制高耸塔架结构的地震反应．而半主动摩擦阻尼辞的耗能减振效果明显优于被动摩擦阻尼器．     

Protection of seismic structures using semi‐active friction TMD

Although the design and applications of linear tuned mass damper (TMD) systems are well developed, nonlinear TMD systems are still in the developing stage. Energy dissipation via friction mechanisms is an effective means for mitigating the vibration of seismic structures. A friction‐type TMD, i.e. a nonlinear TMD, has the advantages of energy dissipation via a friction mechanism without requiring additional damping devices. However, a passive‐friction TMD (PF‐TMD) has such disadvantages as a fixed and pre‐determined slip load and may lose its tuning and energy dissipation abilities when it is in the stick state. A novel semi‐active‐friction TMD (SAF‐TMD) is used to overcome these disadvantages. The proposed SAF‐TMD has the following features. (1) The frictional force of the SAF‐TMD can be regulated in accordance with system responses. (2) The frictional force can be amplified via a braking mechanism. (3) A large TMD stroke can be utilized to enhance control performance. A non‐sticking friction control law, which can keep the SAF‐TMD activated throughout an earthquake with an arbitrary intensity, was applied. The performance of the PF‐TMD and SAF‐TMD systems in protecting seismic structures was investigated numerically. The results demonstrate that the SAF‐TMD performs better than the PF‐TMD and can prevent a residual stroke that may occur in a PF‐TMD system. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

大跨度结构TMD减震系统多点激励的地震随机响应分析

众多研究表明，对大跨度结构进行抗震分析时，必须采用非一致地震激励模型。本文对带TMD系统的大跨度结构考虑地震行波效应后的随机地震响应问题进行了研究。文中建立了结构的动力方程，并利用虚拟激励法求解。研究结果表明，对于大跨度结构装设TMD子结构以后可显著地降低结构的位移、速度和加速度响应，但在设计TMD减震系统时，必须考虑到地震激励的非一致性，否则可能会使预期的减震效果失效。     

结构振动控制的半主动磁流变质量驱动器(MR-AMD)

本文首先提出了一种新型的半主动磁流变质量驱动器（MR－AMD），该装置用磁流变驱动器替代AMD的液压驱动系统；其次采用所提出的半主动控制算法仿真分析了MR－AMD用于结构振动控制的有效性；第三，比较了半主动质量驱动器（MR－AMD）、调谐质量阻尼器（TMD）及主动质量驱动器（AMD）对同一模型结构的控制效果。分析结果表明，MR－AMD作为一种半主动质量驱动器有效地降低了结构的反应，其控制效果虽然不如具有相同质量块参数的AMD但却优于TMD，且同AMD一样具有较宽的有效频带范围。     

采用双向调谐质量阻尼器的大跨度桥梁风振控制仿真分析

传统的调谐质量阻尼器（TMD）设计均仅针对结构某一阶模态单独设置,当用于密频结构减振时会导致附加质量过多。为减小TMD的附加质量,结合大跨度斜拉桥结构的密频与风致耦合振动特点,提出了一种新型的双向共享质量与电涡流阻尼式TMD。具体实现方式是：水平、竖向TMD的刚度构件分别采用悬臂梁与压簧,将水平向TMD整体置于压簧上面,从而构成竖向TMD的质量;导体板固定不动,使安装在TMD质量块的永磁体阵列随质量块竖向或水平方向运动,从而分别产生竖向与水平向的电磁涡流阻尼。研究结果表明：（1）电涡流阻尼可以很好地实现双向TMD装置的共享阻尼,且电涡流阻尼的大小可以很方便地调节;（2）采用双向TMD进行斜拉桥的风致振动控制减振效果良好,可行性强。