磁流变液及结构减振智能驱动器

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.     

多自由度结构的磁流变阻尼顶层隔振控制

提出了应用磁流变阻尼装置的多自由度结构顶层隔振控制方法.首先,以大质量比TMD控制的减振机理为基础,对顶层隔振结构的动力特性进行研究,建立合理的顶层隔振结构体系;然后,采用磁流变阻尼器对顶层隔振结构的隔振层进行被动和半主动控制,以避免其控制范围较窄的缺点;最后,对三自由度结构进行顶层隔振控制时程分析,得到了比较理想的控制效果.     

利用调液阻尼器减振的结构控制研究进展

调液阻尼器（ＴＬＤ）是一种新型而有效的结构减振装置。本文论述了这方面研究及应用的进展情况，内容包括：一、ＴＬＤ的优越性和发展历史；二、理论计算模型；三、试验研究；四、ＴＬＤ在实际结构中的应用及测试；五、值得进一步探讨的问题。     

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。     

磁流变减振驱动器的响应时间试验与分析

本文首先通过分析平行平板间磁流变液流变后的非稳态过程，建立了磁流变减振驱动器响应时间的计算理论。分析表明，磁流变减振驱动器响应时间的主要影响因素是流体的动力粘度和活塞与缸体的间隙，而与流变液的剪切屈服强度和活塞两端的压差无关，利用此理论初步估计的磁流变减振驱动器的响应时间为毫秒级。其次，通过瞬间改变输入电流，进行了磁流变减振驱动器阻尼力响应时间试验。试验结果表明，磁流变减振驱动器的响应时间为百毫秒级，远远大于理论值。最后，计算分析表明，液体气泡的存在延缓了减振驱动器的响应时间。     

逆变型磁流变阻尼器的实验和分析

磁流变液是一种性能优良的智能材料,用其制成的MR阻尼器是一种理想的半主动控制装置。本文提出了一种新型MR阻尼器——逆变型MR阻尼器,给出了逆变型MR阻尼器的设计方法,并设计了一个足尺的阀式逆变型MR阻尼器。实验证明逆变型MR阻尼器阻尼力可调,在电源失效或无电源时能够在大阻尼状态工作,这提高了半主动控制装置在地震中的使用安全性。逆变型MR阻尼器具有良好的可靠性、实用性和经济性。本文最后针对试验中阻尼器出力的可调范围比较小的问题给出了几种改进的思路。     

无源自适应磁流变阻尼器设计与研究

针对防震、航空航天、野战军械等领域对能源的限制,以及车辆减振中对阻尼器拉压行程不同阻尼力大小的要求,设计制作了一个无源自适应磁流变阻尼器。该阻尼器采用磁致伸缩逆效应及磁流变液的特性,把负载力的变化转化为磁流变液间隙处磁场的变化,解决了常规的磁流变阻尼器需要外配能源装置及控制电路的问题。对该阻尼器进行了建模,并进行了阻尼特性试验,结果表明:试验数据与模型符合得较好,阻尼力大小和负载有关,拉力越大,阻尼力越大,压力越大,阻尼力越小,具有负载自适应的特点,验证了设计的可行性。     

网壳结构的粘弹阻尼器减振分析

本文将粘弹阻尼器引入网壳结构，针对网壳结构粘弹阻尼器减振系统，编制了有限元分析程序，利用该程序对单层球面网壳和单层柱面网壳进行了大量的减振分析。计算结果表明，粘弹阻尼器减振系统对大跨网壳结构的减振效果是十分明显的，是一种适合大跨网壳结构的减振系统。     

磁流变阻尼器在受控结构中的优化布置

高层建筑结构中由于地震引起的结构体系的振动是十分严重的,利用磁流变阻尼器进行振动控制的方法可以有效减小体系的振动反应、这种振动控制的效果,不仅取决于阻尼器出力大小和控制算法的优化,也取决于阻尼器在高层结构中的布置位置。首先对近年来出现的许多优化布置方法进行了阐述,论述了这些方法的优缺点,然后选用了一种优化布置方法并结合一个结构体系进行了阻尼器的优化布置研究,最后给出了阻尼器优化布置的几个原则。研究的结果表明通过阻尼器在高层结构中的优化布置可以有效提高振动控制的效果．     

磁流变阻尼器的两种力学模型和试验验证

本文根据我们设计制作出的磁流变阻尼器的阻尼特性试验结果，提出了描述阻尼器动态特性的两种新的力学模型。一种称之为修正的Bingham模型，它由Bingham单元（库仑摩擦单元与粘滞单元并联）与弹簧单元串联组成。该弹簧单元与磁流变液屈服前区的初始剪切模量和蓄能器的刚度等有关。另一种称为修正的Dahl模型，它采用Dahl模型来模拟库仑摩擦力，克服了常用的Bouc-Wen模型需要确定的参数过多的缺点。为了使模型在阻尼器的电流强度（磁场强度）改变的情况下仍然有效，引入一个内变量描述模型参数与电流强度（磁场强度）的关系。最后，通过理论分析与试验结果的比较，证明本文提出的两种力学模型能够较为精确地描述大多数的磁流变阻尼器在改变电流强度（磁场强度）情况下的动态特性。     

磁流变阻尼器的构造设计及其阻尼力性能的试验研究

本文根据磁流变液的材料特点和磁路设计原则，设计并制作了一个双出 杆的剪切阀式磁流阻尼器，在伺服试验机上对所设计制作的磁流变阻尼器的阻尼力性能进行了试验研究，并分析了影响阻尼力的各种因素。结果表明：所设计制作的磁流变阻尼器具有一定的剩磁，但剩磁对阻尼力可调系数的影响很小；所设计制作的磁流变阻尼器能够达到的最大阻尼力和阻尼力可调系数都很理想。由此得出结论，本文所设计制作的磁流变阻尼器具有卓越的阻尼性能，可在土木工程结构的半主动振动控制设计中加以推广和应用。     

导管架式海洋平台结构磁流变阻尼隔震的振动台试验

本文针对渤海JZ20-2MUQ导管架式海洋平台,进行比例为1：10的模型结构的振动台试验研究.首先,根据原结构的基本参数,确定试验模型的几何参数,并通过试验结构的扫频分析,确定其基本力学性能以及隔震层的相关设计参数;其次,对模型结构进行数值计算分析,以确定磁流变阻尼器的基本参数;最后,对模型结构进行振动台试验研究,分别考察3种地震作用下的结构反应.试验结果证明：导管架式海洋平台结构的磁流变阻尼隔震方案对于减少导管架结构的振动、平台甲板的加速度和隔震层相对位移是非常有效的.     

Earthquake response of asymmetric building with MR damper

Plan asymmetric buildings are very susceptible to earthquake induced damage due to lateral torsional coupling, and the corners of these systems suffer heavy damage during earthquakes. Therefore, it is important to investigate the seismic behavior of an asymmetric plan building with MR dampers. In this study, the effectiveness of MR damper-based control systems has been investigated for seismic hazard mitigation of a plan asymmetric building. Furthermore, the infl uence of the building parameters and damper command voltage on the control performance is examined through parametric study. The building parameters chosen are eccentricity ratio and frequency ratio. The results show that the MR damper-based control systems are effective for plan asymmetric systems.     

磁流变阻尼器对高层建筑风振反应的半主动控制

本文探讨了磁流变阻尼器在高层建筑风振控制中的应用，在经典线性最优控制理论的基础上，根据磁流变阻尼器的特点，提出了一种新型的半主动控制策略，应有该方法对一40层的钢结构的风振反应进行了计算机模拟，结果表明，采用磁流变阻尼器对高层建筑进行半主动控制的能够有效减小结构的风振反应。     

基于瞬时最优算法的磁流变阻尼隔震结构半主动控制

采用瞬时最优控制算法，对附加了磁流变阻尼器的多自由度隔震结构进行了半主动控制的数值模拟。首先，将被动隔震装置——叠层钢板橡胶垫与磁流变阻尼器相结合，形成磁流变智能隔震系统。其次，根据瞬时最优控制算法的基本原理，针对磁流变阻尼器的特点，建立与之相适应的半主动控制算法。最后，以六层隔震结构为例，进行数值分析。比较了被动与半主动控制的结构反应，并得到较好的控制效果。     

可调滞回模型的磁流变阻尼器及其试验

本文在现在磁流变阴尼器性能研究的基础上，提出了可调滞回模型的磁流变阻尼器及其试验方法，并进行理论、试验及算例分析。首先，根据恒定电流下磁流变阻尼器的阻尼力滞力特性，利用磁流变材料特性的电流（即磁场）可控特点，建立了变电流下的阻尼力滞回模型；其次，在中通过电路板控制外加电流与装置变形间的函数关系，实现了变电流调节的阻尼力滞回模型；最后，将磁流变阻尼器与橡胶隔震装置结合，形成智能磁流变隔夺装置，并对一个单自由度隔震结构进行了数值仿真分析。     

Feasibility study of a large-scale tuned mass damper with eddy current damping mechanism

Tuned mass dampers(TMDs) have been widely used in recent years to mitigate structural vibration.However,the damping mechanisms employed in the TMDs are mostly based on viscous dampers,which have several well-known disadvantages,such as oil leakage and difficult adjustment of damping ratio for an operating TMD.Alternatively,eddy current damping(ECD) that does not require any contact with the main structure is a potential solution.This paper discusses the design,analysis,manufacture and testing of a large-scale horizontal TMD based on ECD.First,the theoretical model of ECD is formulated,then one large-scale horizontal TMD using ECD is constructed,and finally performance tests of the TMD are conducted.The test results show that the proposed TMD has a very low intrinsic damping ratio,while the damping ratio due to ECD is the dominant damping source,which can be as large as 15% in a proper configuration.In addition,the damping ratios estimated with the theoretical model are roughly consistent with those identified from the test results,and the source of this error is investigated.Moreover,it is demonstrated that the damping ratio in the proposed TMD can be easily adjusted by varying the air gap between permanent magnets and conductive plates.In view of practical applications,possible improvements and feasibility considerations for the proposed TMD are then discussed.It is confirmed that the proposed TMD with ECD is reliable and feasible for use in structural vibration control.