空间结构磁流变阻尼器的半主动控制

磁流变液阻尼器是一种连续可调的智能材料阻尼器,可将磁流变阻尼器与空间结构杆件组合形成智能空间结构,具有良好的振动抑制作用,对结构节点的位移和速度都有很好的控制效果。以控制下顶点竖向最大位移和无控制下顶点竖向最大位移的比值作为控制效果评价标准,研究发现随着磁流变阻尼器最大阻尼力的增大,控制效果的增加越来越不明显。     

调谐液柱阻尼系统的半主动模糊控制

基于模糊控制理论,提出了一种新的控制策略和相应的算法,以解决结构使用TLCD(Tuned Liquid Col-umn Damper)阻尼器实施半主动控制的动力减振问题。在TLCD半主动控制系统中,液体对结构的反作用主要取决于液流的运动状态,它直接影响着结构的减振效果。由于液体和结构相互作用的复杂性,目前如何确定每一瞬时的液力阻尼系数,使液体运动处于最佳状态,仍是一个十分困难的问题。本研究的重点集中在控制策略的确定和模糊控制理论的应用上。通过液流运动,液体对结构的作用在形式上相当于施加了两个间接力:“液动阻力”和“势力”。根据二者对结构运动有利与否和结构的具体运动过程,确定出了相应的控制策略,并在此基础上发展了模糊控制规则。数值计算采用一个简化为单自由度系统的结构,使用了TLCD阻尼器实施半主动控制。在数值模拟中,一个模拟风作用的组合谐波被用来激励该系统。数值计算结果说明了TLCD半主动控制系统应用模糊控制理论的可行性和有效性。     

调谐液柱阻尼器的阻尼性能研究

用Bernoulli方程建立调谐液佳阻尼器（tunedliquid（＇olunllrldamper,TLCD）的运动方程,得到非线性阻尼项,并采用能量等效原则得到等效线性阻尼。通过对TLCD运动方程中的非线性阻尼项和等效线性化分别进行模拟,分析结构振动响应的影响。川-47层高层结构作为算例,结果表明考虑非线性阻尼的TLCD的减振效果略优于等价线性化的TLCD。     

高层建筑调谐液柱阻尼器的设计

目前,安装辅助阻尼系统被认为是控制建筑风振响应的一种既具有成本效益、又被广泛认可的方法,现已有一系列技术上很成熟的主动及被动装置可供高层建筑设计时选用。从资金和营运支出的角度出发,调谐液体阻尼器(TLDs)装置由于具有相对较高的效率优势而获得越来越多的业主青睐。通过案例分析,展示了达到调谐液柱阻尼器装置性能优化所需经历的设计和验证过程,并对工程原理进行介绍。     

半主动电涡流单摆式调谐质量阻尼器减震性能研究

为了提高传统的调谐质量阻尼器（TMD）对建筑结构的减震效果,提出了一种可实时调整频率和阻尼的半主动电涡流单摆式调谐质量阻尼器(SAEC-PTMD)。由Hilbert-Huang变换(HHT)识别结构的瞬时频率,通过基于HHT的控制算法实时调节SAEC-PTMD的摆长进行频率的调节。研究并拟合了电涡流有效阻尼系数与磁导间距之间的关系,通过基于线性二次型高斯(LQG)的控制算法实时调节磁导间距,以实时调节阻尼系数。为了验证SAEC-PTMD对建筑结构的减震效果,对一单自由度结构模型在地震激励下的震动响应进行数值模拟。数值模拟中,采用一经优化设计的被动TMD (PTMD)作为对比,并考虑由主结构的累积损伤引起自身频率下降而造成PTMD的失调效应。以主结构的加速度和位移时程峰值、整体均方根值及其加速度和位移反应谱作为评价指标,评估了SAEC-PTMD在结构发生损伤前后对PTMD的改良效果。数值模拟结果表明,在结构发生损伤前后,SAEC-PTMD均比经优化设计的PTMD具有更好的减震效果。     

磁流变阻尼器半主动控制算法研究及仿真分析

对基于LQR的四种典型的半主动控制算法,以及Passive-off,Passive-on和LQR算法与无控工况下的结构进行了仿真分析比较,研究了半主动控制算法对结构振动的控制效果,并选择其中控制效果较好的半主动控制算法作为后面所采用的控制算法,考察了半主动控制力对主动控制力的跟踪和实现程度。     

调谐液柱阻尼器参数计算的简化方法

建筑振动是结构工程中遇到的主要问题之一,如何减震已经成为该领域的研究热点.大量的理论实践证明,调谐液柱阻尼器(tuned liquid column damper,TLCD)是一个能有效减震的装置,并且由于其结构简单,易于安装,已经越来越多的在实际工程中得到应用.TLCD对建筑物减震效果的好坏,取决于其自身的参数,参数...     

调谐液柱阻尼器在结构抗震中的应用

1　引言调谐液体阻尼器 (ＴＬＤ)和调谐液柱阻尼器 (ＴＬ ＣＤ)是用来控制结构振动的被动吸能装置。ＴＬＤｓ由若干充有部分液体的刚性水箱组成 ,它是通过液体晃动而吸能的。ＴＬＣＤｓ由若干充有液体的Ｕ型管组成 ,它是当液体流过小孔时而吸能的。日本的高为1 49 4ｍ的ＳｈｉｎＹｏｋｏｍａＰｒｉｎｃｅ饭店 ,其顶部安装了 30个ＴＬＤｓ。又如日本的Ｈｉｇａｓｈｉ Ｋｏｂｅ斜拉桥 ,在桥面上安装了ＴＬＣＤｓ。工程应用表明 ,ＴＬＤ与ＴＬＣＤ均能有效地降低结构风振 ,而它们在抗震方面的应用 ,尚未有充分的研究。本文研究ＴＬＣＤｓ在降低…     

磁流变阻尼器性能试验研究

基于磁流变阻尼器的性能试验，对磁流变阻尼器的阻尼力性能进行了研究，得出力一位移的滞回曲线和力一速度曲线，并分析了影响阻尼力的各种因素，从而总结出磁流变阻尼器的阻尼力性能。     

自锚式悬索桥磁流变阻尼器减震控制研究

为了减小自锚式悬索桥的地震响应,基于桥梁结构地震动力方程及磁流变阻尼器力学模型,建立桥梁结构—磁流变阻尼器减震系统并将其程序化,对某主跨350 m的独塔自锚式悬索桥进行减震控制研究,讨论了磁流变阻尼器输入电流、数目及安装位置对减震效果的影响。研究结果表明:采用磁流变阻尼器能够有效地减小自锚式悬索桥的纵向地震响应;随安装在塔梁之间顺桥向的磁流变阻尼器输入电流的增大及数目的增加,塔顶和主梁的纵向位移逐渐减小,结构的内力响应也得到有效控制;将全部磁流变阻尼器安装在塔梁之间顺桥向时减震效果最佳。     

调频气压液柱阻尼器减振控制研究

调频气压液柱阻尼器（TLCGD）是一种从调频液柱阻尼器发展而来的新型而有效的结构减震装置。在U／V形阻尼器液柱上加上封闭式气压不仅增加了它的使用范围,使频率扩大到5Hz,并且提高了结构的有效阻尼。通过该装置在高层建筑和桥梁上的运用,U／V形调频气压液柱阻尼器能有效地控制水平为主的结构动力反应,而扭转调频气压液柱阻尼器（torsional tuned liquid column gas damper,TTLCGD）是一种能控制结构扭转为主的阻尼器。     

采用磁流变阻尼器对斜拉桥的半主动模糊控制

介绍了利用磁流变(MR)阻尼器的一种半主动模糊控制方法来增强斜拉桥的抗震性能。传统的半主动控制方法需要一个主要控制器去决定需要的控制力,而且需要一个次控制器通过比较需求控制力和真实的阻尼力来调节MR阻尼器的输入电压。但本文介绍的方法,采用模糊逻辑代替了主次控制器。由于模糊逻辑根据MR阻尼器的反应直接决定其输入电压,因此它提供了一个简单的设计程序,并且可以很容易地在真实结构上实施。利用对地震作用下的斜拉桥的基准控制可以评估此方法的控制性能。模拟结果表明,这种半主动控制方法可以有效地减轻斜拉桥的地震响应,并且成功地提高MR阻尼器系统的性能。     

半主动调谐质量阻尼器对非线性结构的减震控制

传统调谐质量阻尼器(TMD)具有对频率调谐敏感和对宽频带地震下的消能减震性能不佳等缺陷。强震作用下,建筑结构会进入非线性阶段。为了保护建筑结构在强震下的安全性并提高被动TMD(PTMD)对非线性结构的减震作用,本文研究了一种能够同时变频率变阻尼的半主动TMD(STMD)及复合控制算法。该STMD既可通过基于小波变换(WT)的调频算法实时改变单摆的长度以调节自振频率,又可基于主结构和TMD的振动信号进行阻尼系数的开关调换。对一10层非线性建筑结构进行算例分析,研究了该STMD对结构在地震激励下的弹塑性响应的控制作用,并与一优化的PTMD进行了减震效果对比。数值模拟中,对地震激励进行了幅值的缩小及放大以考察其对STMD减震作用的影响。研究结果表明：STMD对该非线性结构的弹塑性震动响应具有良好的控制效果,能够减小结构的塑性发展及残余位移,并提高PTMD的耗能能力。STMD能够有效地减小结构的顶层位移和层间位移,控制性能优于PTMD。     

磁流变阻尼器抗震应用的试验研究

将磁流变阻尼器安装在一 1∶ 6三层钢框架结构模型上 ,进行了模拟地震振动台试验 .试验采用不同的控制方法 ,了解了半主动变阻尼结构在地震波作用下的动力特性 ,同时对比研究了安装与未安装磁流变阻尼器时结构的动力反应试验结果 ,并对安装磁流变阻尼器结构的试验结果和弹塑性分析结果进行了分析 .     

磁流变阻尼器智能隔震振动台试验研究

采用MR阻尼器和改进的实时控制程序进行了振动台半主动控制试验。通过与基础固定、基础隔震结构进行对比,验证了该MR阻尼器在瞬时最优、模糊逻辑控制、位移限值控制算法以及零场控制和满场控制的效果,显示了相对于一般基础隔震的优越性。试验结果表明:智能隔震系统不仅能够大幅度减小隔震层的水平位移,有效地保护隔震层和隔震支座,上部结构层间位移反应和加速度反应也得到了有效的控制。采用MR阻尼器的智能隔震系统能够有效地改善隔震结构的性能,大大提高隔震建筑的安全可靠性。     

结构增强调谐质量阻尼器控制研究

提出了结构增强调谐质量阻尼器(ETMD)装置。新装置是在调谐质量阻尼器(TMD)的基础上,在质量块与地基之间设置一个附加粘滞阻尼器而构成。将ETMD最优参数的评价准则定义为:设置ETMD的结构均方根位移(解析式)的最小值的最小化。在频域内评价了附加阻尼对ETMD控制结构位移响应的最优参数、有效性和冲程的影响,并与TMD装置进行比较。数值结果表明,ETMD的振动冲程控制明显优于TMD。     

磁流变阻尼器的新型控制方法

应用磁流变阻尼器对结构振动进行了控制,对磁流变阻尼器的力学模型进行了介绍,并提出了混合的控制方法,数值计算表明,通过分别对三层、六层、十二层结构的仿真计算,混合控制方法可有效地减小结构的地震反应。     

采用ER阻尼器作斜拉索半主动振动控制的试验研究

提出了基于ER/MR阻尼器的半主动控制算法对斜拉索进行振动控制,并进行了振动控制试验。该算法建立在离散时间系统的基础上,并考虑了EP/MR阻尼器的力学特性而发展起来的,因此具有很大的应用价值。首先通过模态降阶的理论,减少了系统的自由度数目,使系统更易于控制。在阻尼器采用Bingham模型的半主动控制策略的基础上,应用更符合阻尼器实际力学特性的双粘性模型,提出了相应的改进办法。然后在试验室建立了缩尺比为1∶12的一根12m长的斜拉索试验模型,考虑到ER阻尼器与MR阻尼器具有相似的力学特性,选用ER阻尼器作为作动器,完成了斜拉索半主动振动控制的试验研究,并与理论结果进行了比较,两者吻合良好。     

车辆磁流变半主动悬架模糊滑模控制

为提高半主动悬架减振效果,将结合模糊控制理论的滑模控制算法应用于磁流变半主动悬架控制中,并通过Matlab/Simulink建立了磁流变阻尼器及悬架动力学模型,同时进行了仿真分析,结果表明,采用模糊滑模控制策略优于传统控制策略。     

高速阻尼器试验系统及试验精度控制研究

对2000kN高速阻尼器试验系统的组成、特点、功能进行了介绍,特别是试验台架结构。分析了在进行黏滞阻尼器试验时影响试验数据精度的因素,这些因素包括液压系统加载能力、加载台架的刚度、试件安装间隙和数据通道之间的采集时差等,并对这些因素进行了数值模拟,提出了解决措施。