多自由度减振磁流变阻尼器的设计研究

针对磁流变阻尼器存在的磁流变液体沉淀、结构复杂、阻尼通道设计不尽合理等问题和工程应用中多自由度减振的实际需求,采用阻尼通道的锥形孔结构、平行圆盘缝隙式设计和分体式结构、实现磁流变阻尼器易安装、散热好、效率高和多自由度减振使用的目的.通过台架试验研究,分析了控制电流、激振频率和振幅对阻尼器阻尼特件的影响,结果表明所设计的...     

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。     

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。     

摆,油阻尼器减振的试验研究

高柔结构在地震或风荷载作用下会产生很大的振动，本文提出一种控制高柔结构振动的新方法－－摆、油阻尼器体系，并在振动台进行了模拟试验，结果表明：该方法可使结构振动位移幅值减小５０％，在试验中变换了体系的各有关参数，研究了摆长，质量比，碰击间隙对减振效果的影响，文中详细研究了油阻尼器的工作过程及减振机理，从理论上初步分析了摆，油阻尼器体系减振原因，提出了可供实际设计参考的方法和原则。     

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。     

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。     

磁流变阻尼器的半主动控制及实时混合模拟试验研究

磁流变阻尼器作为一种比较典型的半主动控制元件,具有构造简单、响应速度快、耐久性好、阻尼力大且连续可调等优点。即使地震中能源中断,磁流变阻尼器仍可以作为被动耗能装置继续工作发挥作用,可靠性高。设计合理有效的磁流变阻尼器半主动控制方法,对于整体结构的减震效果尤其重要。提出一种改进的磁流变阻尼器的半主动控制策略-改进的Bang-Bang控制策略,对装有磁流变阻尼器的减震控制3层框架结构进行了一系列的实时混合模拟试验,对多种半主动控制方法下的振动控制效果进行试验分析。试验结果表明:磁流变阻尼器对框架结构的减震效果显著,并验证了提出的磁流变阻尼器半主动控制策略的有效性。     

磁流变耗能器性能的试验研究

磁流变耗能器是新型的智能型耗能器,是实现半主动控制的理论元件。本文在文献「３」的基础上设计制作了磁流变耗能器是新型的试验研究了耗能器的磁场强度,阻尼性能和响应时间,为此类耗能器用于结构被动减振和主动控制提供了基础。     

底部旋转型颗粒阻尼器减振性能分析

颗粒阻尼器是土木工程领域一种相对新颖的被动控制技术,为提高颗粒阻尼器的减振性能,通过在颗粒容器与主体结构间设置旋转机构,提出了一种底部旋转型颗粒阻尼器。该阻尼器特点是通过容器的转动加速颗粒的运动,从而增加颗粒与容器壁的碰撞,因此增加阻尼器耗能。首先介绍了底部旋转型颗粒阻尼器的构造和工作原理;接着在底部固定型颗粒阻尼器计算模型的基础上,提出底部旋转型颗粒阻尼器的计算模型;基于二者的计算模型,研究并对比了质量比、激励幅值、旋转刚度及频率比等参数对2种阻尼器减振的影响规律;最后将2种颗粒阻尼器应用于多层框架结构的减震,为了考虑地震动的随机性,选取5条具有不同频谱特性的地震动输入。研究结果表明：在5条地震动作用下,底部旋转型颗粒阻尼器的位移和加速度减振率均优于底部固定型颗粒阻尼器,说明底部旋转型颗粒阻尼器具有较好的适用性。     

铅粘弹性阻尼器性能试验研究

本文介绍了作者提出的铅粘弹性阻尼器的构造和原理，对铅粘弹性阻尼器在不温度，频率，应应幅值和粘弹性层厚度的情况下进行了试验，分析研究了温度，频率，应变幅值和粘弹性层度对铅粘弹性阻尼器性能的影响规律，同时，对铅粘弹性阻尼器进行了低周疲劳试验和大变形试验，考察了铅粘弹性阻尼器的疲劳性能和极限变形能力，最后给出了有关的结论和建议。     

黏滞阻尼器耗能减振工程应用设计方法研究

本中文阐述了黏滞阻尼器的构造、力学模型以及其耗能减振的基本原理,并基于国际结构振动控制公共平台Benchmark模型,采用ANSYS和SAP2000有限元软件对其进行无控和有控地震反应分析,研究了黏滞阻尼器自身参数、设置形式、速度指、阻尼系数、位置和数量等因素对其控制效果的影响规律.结合国内外规范,给出LVD安装形式、...     

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。     

高阻尼橡胶阻尼器性能试验研究

本文对3个国产高阻尼橡胶阻尼器进行了变形相关性、频率相关性以及疲劳性能循环加载试验,研究在不同工况下高阻尼橡胶阻尼器的存储剪切模量、损耗剪切模量、最大阻尼力以及等效黏滞阻尼比等力学性能的变化规律。研究结果表明:3个高阻尼橡胶阻尼器力学性能稳定,具有一致性;高阻尼橡胶阻尼器等效黏滞阻尼比较高,具有较好的耗能能力;高阻尼橡胶阻尼器力学性能与剪切变形和加载频率具有一定的相关性,剪切变形越大,阻尼力越大,存储剪切模量、损耗剪切模量以及等效黏滞阻尼比有所降低;加载频率越大,滞回曲线越饱满,存储剪切模量变化较小,损耗剪切模量、最大阻尼力以及等效黏滞阻尼比有所增加;疲劳试验中各力学性能参数均随着循环次数的增加而降低,其中存储剪切模量、损耗剪切模量和最大阻尼力在加载初期下降较快,随着循环次数的增加,加载中后期力学性能参数降低逐渐趋于平缓。     

铅橡胶复合阻尼器的性能试验研究

介绍作者提出的铅橡胶复合阻尼器的构造与耗能原理，通过不同形状，不同大小铅心的8个铅橡胶复合阻尼器的循环荷载试验，研究了频率、应变幅值、循环次数、铅芯直径、竖向压力等对铅橡胶复合阻尼器的影响规律。研究结果表明，铅橡胶复合阻尼器工作性能稳定，耗能性能和抗疲劳性能好。     

SMA复合摩擦阻尼器性能的试验研究

利用形状记忆合金(SMA)的超弹性效应及高阻尼性能,结合传统Pall摩擦型阻尼器的特点,提出了一种SMA复合摩擦阻尼器。在建立阻尼器力学分析模型的基础上,对SMA复合摩擦阻尼器的性能进行了试验研究,分析了位移幅值、加载频率等对阻尼器的等效刚度、单位循环耗能和等效阻尼比的影响,并与理论分析结果进行了对比。研究表明,SMA复合摩擦阻尼器在加卸载循环下会形成比较稳定的滞回曲线,表明这种阻尼器具有良好的耗能能力。     

500kN 足尺磁流变液阻尼器设计的关键技术

对我们制作的、目前出力居世界前列的500kN足尺MR阻尼器设计的关键技术、阻尼器的性能试验及力学模型的参数识别进行了研究。在对磁流变液材料的最大屈服剪应力、抗沉降稳定性以及磁滞响应时间等关键性能试验分析的基础上,确认该磁流变液的抗沉降稳定性和其他两项性能指标满足MR阻尼器的设计与工程应用要求。同时,对此500kN足尺MR阻尼器设计的关键技术,包括内置式碟型弹簧蓄能器、磁场防漏设计以及引线保护等进行了介绍;并通过对此MR阻尼器性能的试验,依据阻尼最小二乘法,对MR阻尼器采用的修正的B ingham模型的参数进行了识别,得到了与试验结果吻合的MR阻尼器的力学模型。通过研究可知,高性能磁流变液材料的制备以及MR阻尼器设计的关键技术是大吨位足尺MR阻尼器成功的关键。     

磁流变耗能器及其性能

磁流变换（ＭＲ）是一种智能材料,它能够在强磁场的作用下从牛顿流体变化为粘塑流体,用磁流变液制作的耗能装置简单,体积小,能耗小,可连续可逆变化,是实现半主动控制的理想控制元件,本文介绍了磁流变液的材料特征,建立了磁流变耗能器的恢复力简化模型,根据磁流变液耗器的特点,提出了制作磁流变耗器时参数设计的基本要求;最后,利用等效线性化方法,提出了磁流变耗能器总阻尼系数的计算方法,并且比较了其中的粘性阻尼系数     

锥形形状记忆合金阻尼器性能分析与试验研究

本文对一种新型形状记忆合金阻尼器——锥形形状记忆合金阻尼器的性能进行了数值分析和试验研究。基于形状记忆合金的超弹性双线型本构模型,利用非线性有限元方法分析了锥形形状记忆合金阻尼器的滞回性能,并且用大型能用程序ANSYS进行了验证,得出锥形形状记忆合金阻尼器的滞回模型可简化为分段线性滞回模型,试验包括形状记忆合金丝的本构试验、疲劳试验阳阻尼器的性能试验．试验结果与数值分析结果基本吻合,形状记忆合金表现出良好的超弹性。     

变厚钢剪切板阻尼器及其性能研究

当宽高比和宽厚比在一定范围时,传统的(等厚)钢剪切板阻尼器(SPD)应力状态可视为纯剪切状态;而且,由于应力集中,SPD中板的四角点先屈服,再向对角方向发展(即呈X型对角线发展)。为改进SPD的减震行为,提出了一种新型的变厚钢剪切板阻尼器(VTSPD)。VTSPD的中间截面厚度最小,往上、下两边方向厚度呈二次抛物线变化。基于有限元数值分析,发现VTSPD的广义屈服剪力更接近于纯剪切板的理论值,截面塑性发展更优越,且具有更强的变形能力。进一步,对VTSPD的最大与最小厚度比T/t(称为截面变异系数)和宽厚比b/t取值进行了研究。通过位移加载下VTSPD的数值分析,发现当宽厚比在20b/t50和截面变异系数T/t≥1.8时,VTSPD具有最优的力学性能。     

组合式铅橡胶复合阻尼器的性能试验研究

研究提出了组合式铅橡胶复合阻尼器,对该阻尼器的力学性能和疲劳性能进行了试验研究,分析了频率、应变幅值、铅芯直径、循环次数对阻尼器性能的影响规律。研究结果表明,组合式铅橡胶阻尼器具有很好的工作性能和耗能性能。