为提高控制装置的减震性能及减小附加阻尼器的质量,基于非对称非线性能量阱(nonlinear energy sink,NES)提出一种附加惯容器的新型控制装置——非对称惯容NES。根据非对称惯容NES系统的工作原理推导出运动方程;在脉冲型荷载作用下进行...为提高控制装置的减震性能及减小附加阻尼器的质量,基于非对称非线性能量阱(nonlinear energy sink,NES)提出一种附加惯容器的新型控制装置——非对称惯容NES。根据非对称惯容NES系统的工作原理推导出运动方程;在脉冲型荷载作用下进行控制参数数值优化,分析非对称惯容NES的能量鲁棒性和频率鲁棒性。分析地震作用下结构与控制装置响应,研究主体结构刚度变化前后的控制性能。应用数值小波变换对体系的地震响应时程进行功率谱分析,从能量的角度研究控制装置的减振机理。研究结果表明,非对称惯容NES具有极强的能量鲁棒性和频率鲁棒性,在地震作用过程中能有效减小顶层加速度峰值且所需行程更小,能在更广频域内与主体结构发生共振,因而其减震效率更高。非对称惯容NES减震控制性能与已有的非对称NES相当甚至更优,并能够减小40%阻尼器质量,在实际应用中具有更广阔的前景。展开更多
为了改善涡流阻尼器在实际工程中的应用性,利用了外部电源改变装置内部磁通量大小,提出了一种新型主动控制式电磁涡流阻尼器(Electromagnetic Eddy Current Damper,简称EECD)。首先考虑磁回路有效利用磁通量及转动装置放大导体板切割磁...为了改善涡流阻尼器在实际工程中的应用性,利用了外部电源改变装置内部磁通量大小,提出了一种新型主动控制式电磁涡流阻尼器(Electromagnetic Eddy Current Damper,简称EECD)。首先考虑磁回路有效利用磁通量及转动装置放大导体板切割磁感应线的优点,进行阻尼器的结构设计,并对其工作原理进行详细地介绍。然后,利用电磁仿真软件(COMSOL Multiphysics)分析其在不同电流大小的情况下所产生的磁通量大小,并推导出相应磁感应强度理论公式,分析相同匝数,不同电流下的工况,结合实测数据,对比仿真、理论与试验的磁感应强度,验证理论的准确度。最后,推导出该阻尼器在电流稳定时等效阻尼系数,进而得出其电涡流阻尼力。研究结果表明:在研究速度范围内,EECD能达到设计目的,等效阻尼系数、惯质及电涡流阻尼力理论结果与试验结果基本吻合,且EECD阻尼性能接近线性;在研究速度范围内,随着电流的变化,电磁铁产生的磁通量大小及阻尼力也成正比变化;该装置滞回性能相对光滑,重复性较好,说明新型电磁式阻尼器力学性能稳定,具有可行性。展开更多
文摘为提高控制装置的减震性能及减小附加阻尼器的质量,基于非对称非线性能量阱(nonlinear energy sink,NES)提出一种附加惯容器的新型控制装置——非对称惯容NES。根据非对称惯容NES系统的工作原理推导出运动方程;在脉冲型荷载作用下进行控制参数数值优化,分析非对称惯容NES的能量鲁棒性和频率鲁棒性。分析地震作用下结构与控制装置响应,研究主体结构刚度变化前后的控制性能。应用数值小波变换对体系的地震响应时程进行功率谱分析,从能量的角度研究控制装置的减振机理。研究结果表明,非对称惯容NES具有极强的能量鲁棒性和频率鲁棒性,在地震作用过程中能有效减小顶层加速度峰值且所需行程更小,能在更广频域内与主体结构发生共振,因而其减震效率更高。非对称惯容NES减震控制性能与已有的非对称NES相当甚至更优,并能够减小40%阻尼器质量,在实际应用中具有更广阔的前景。
文摘为了改善涡流阻尼器在实际工程中的应用性,利用了外部电源改变装置内部磁通量大小,提出了一种新型主动控制式电磁涡流阻尼器(Electromagnetic Eddy Current Damper,简称EECD)。首先考虑磁回路有效利用磁通量及转动装置放大导体板切割磁感应线的优点,进行阻尼器的结构设计,并对其工作原理进行详细地介绍。然后,利用电磁仿真软件(COMSOL Multiphysics)分析其在不同电流大小的情况下所产生的磁通量大小,并推导出相应磁感应强度理论公式,分析相同匝数,不同电流下的工况,结合实测数据,对比仿真、理论与试验的磁感应强度,验证理论的准确度。最后,推导出该阻尼器在电流稳定时等效阻尼系数,进而得出其电涡流阻尼力。研究结果表明:在研究速度范围内,EECD能达到设计目的,等效阻尼系数、惯质及电涡流阻尼力理论结果与试验结果基本吻合,且EECD阻尼性能接近线性;在研究速度范围内,随着电流的变化,电磁铁产生的磁通量大小及阻尼力也成正比变化;该装置滞回性能相对光滑,重复性较好,说明新型电磁式阻尼器力学性能稳定,具有可行性。
