基于惯容系统位置的调谐质量阻尼器的振动控制研究

为研究惯容系统位置对调谐质量阻尼器(tuned mass damper,TMD)减振性能的影响,首先基于动力学原理,采用定点理论对惯质调谐质量阻尼器(TMD-inerter,TMDI)进行参数优化,得到最优频率比和最优阻尼比解析解;其次讨论了频率比及阻尼比对结构振动特性的影响;最后对TMDI鲁棒性进行研究。结果表明:惯容系统连接位置对阻尼器吸振能力影响显著,与传统TMD和非接地TMDI相比,接地TMDI使主结构动力放大系数分别减小约8.4%、16.5%;接地TMDI调频宽度相比传统TMD提高约6%;在阻尼摄动范围内,接地TMDI减振系统动力放大系数增幅约1.5倍;接地TMDI具有更良好的鲁棒性,可为设计新型TMDI模型提供理论参考。

伸臂桁架-主动调谐质量阻尼器组合系统地震作用下最优控制与最优伸臂桁架位置

在原有伸臂桁架系统的基础上加入主动调谐质量阻尼器(ATMD)构成一个多效的组合系统,提出了该组合系统基于虚拟激励法的简化分析模型。首先将组合系统的运动方程改写为状态空间方程,并在此状态空间里采用线性二次规划方法(LQR)方法求解ATMD的最优控制力;然后将此最优控制力带入原有的运动方程中应用虚拟激励法求解组合系统在地震作用下的响应;最后通过对一原型高层结构进行一系列的参数分析,对比了伸臂桁架-主动调谐质量阻尼器组合系统与纯伸臂桁架系统最优位置以及最优位置所对应的结构顶部位移。参数分析结果表明:ATMD能明显减小普通伸臂桁架系统的位移响应,但是对于阻尼伸臂桁架系统减小作用不明显甚至有较多位移放大的情况;ATMD在地震作用下可以降低最优伸臂桁架位置。

阻尼及三次非线性因素对具有调谐质量阻尼器的干摩擦隔振系统性能影响的研究

对阻尼和三次非线性因素对具有调谐质量阻尼器干摩擦隔振系统响应的影响作用进行了详细的分析,为干摩擦系统在工程中的广泛应用奠定了坚实的理论基础。

基于半仿真实验系统的调谐质量阻尼器等效阻尼力测量

为了研究调谐质量阻尼器(tuned mass damper,TMD)在海洋平台冰激振动中的减振效果,提出一种基于半仿真实验系统的TMD等效阻尼力测量方法,利用该系统可以直接测试结构安装TMD装置时产生的作用力。介绍该实验系统的测试原理及等效阻尼力的测量方法,并在正弦位移输入下,对TMD装置进行了测试,比较等效阻尼力的实测值与计算值,结果证明利用该系统可以测量得到TMD的等效阻尼力。

基于系统参数均匀分布的新型多重调谐质量阻尼器模型

提出了系统参数均匀分布的8种多重调谐质量阻尼器(MTMD)模型,试图寻求不产生近零最优平均阻尼比的MTMD模型.基于结构最大动力放大系数最小值的最小化,研究了8种MTMD模型的最优参数和控制效果.最优参数包括最优频率间隔、最优平均阻尼比和最优调谐频率比.数值研究表明,UM-MTMD1～UM-MTMD3、US-MTMD1、US-MTMD2和UD-MTMD2不存在近零最优平均阻尼比,而且最优UM-MTMD3具有更好的有效性和鲁棒性.比较显示,最优UM-MTMD3和最优MTMD-1的有效性和鲁棒性基本一致.考虑这些优越性能,采用MTMD控制结构的动力响应时,宜选择最优UM-MTMD3和没有近零最优平均阻尼比的MTMD-1.

具有调谐质量阻尼器(TMD)的干摩擦隔振系统的研究

本文基于增量谐波平衡 (IHB)法研究了顶部装有TMD的干摩擦隔振系统及TMD对隔振性能的影响 ,进而在干摩擦隔振系统中引入了主动控制的概念 ,分析了主动控制对隔振系统性能的影响 。

一种新型调谐质量阻尼器(TMD)系统的实验研究

谐质量阻尼器（简称ＴＭＤ）是工程上常用的一种减震控制系统。本文基于ＴＭＤ的原理， 通过振动台模型试验，进行了悬浮顶层减震结构系统的研究。这种结构由主结构与悬浮顶层组成，采用 叠层橡胶支座作为二者之间的连接装置，它与顶层楼体共同形成一个大型的ＴＭＤ系统。试验表明：这 种新型的减震结构系统在不同地震波的作用下，主结构顶层的加速度响应减少了２６．０６％～５８．６４％。由 于这种结构系统施工工艺相对简捷，因此具有良好的经济性与实用价值，值得在工程上应用与推广。

一种新型调谐质量阻尼器系统的实验研究

调谐质量阻尼器（简称ＴＭＤ）是工程上常用的一种减震控制系统。本文基于ＴＭＤ的原理，通过振动台模型试验，进行了悬浮顶层减震结构系统的研究。这种结构由主结构与悬浮顶层组成，采用叠层橡胶支座作为二者之间的连接装置，它与顶层楼体共同形成一个大型的ＴＭＤ系统。试验表明，这种新型的减震结构系统在不同地震波的作用下，主结构顶层的加速度响应减少了２６０６％～５８６４％。由于这种结构系统施工工艺相对简捷，因此具有良好的经济性与实用价值，适合在工程上应用与推广。

基于可控冲程主被动调谐质量阻尼器的性能

提出了基于可控冲程的主被动调谐质量阻尼器(简称为CS-APTMD)。CS-APTMD是在主被动调谐质量阻尼器(APTMD)的基础上,在主体结构与小质量块之间设置一个附加粘滞阻尼装置而构成;经定义CS-APTMD的最优参数评价准则,在频域内,数值研究了在控制结构位移响应时质量比对CS-APTMD最优参数和有效性以及冲程的影响;并与APTMD的结果进行了比较。数值分析表明,CS-APTMD的控制性能显著地优于APTMD。

基于系统参数组合多重调谐质量阻尼器减震模型冲程的评价

多重调谐质量阻尼器（MTMD）是由多个固有频率成线性分布的调谐质量阻尼器（TMD）组成。可能的MTMD系统参数组合形成5种MTMD即MTMD-1-MTMD-5。基于建立的MTMD-1-MTMD-5结构系统传递函数和动力放大系数（DMF），定义了求解MTMD-1-MTMD-5最优参数的优化准则。利用求得的MTMD-1-MTMD-5最优频率间隔、阻尼比和调谐频率比，评价了MTMD-1-MTMD-5的冲程情况。

半主动调谐质量阻尼器控制管道振动实验研究

在石化企业,气流在弯头、异径管处发生冲击,使得管道产生强烈受迫振动,影响机组的正常运行和生产。针对管道振动现象,建立了二维门型管道振动试验台,首先利用ANSYS有限元仿真软件对管道模型进行建模,得到前五阶固有频率,管道的第1阶固有频率为20Hz,并用作调谐质量阻尼器的目标频率。在管道上安装调谐质量阻尼器(TMD),实验研究调谐质量阻尼器振动控制技术抑制管道振动的影响规律。结果表明,调谐质量阻尼器能有效控制目标频率附近频带的振动,降幅达81%,在管道不同位置安装调谐质量阻尼器都具有很好的减振效果,但在其他频带减振效果差。在调谐质量阻尼器上施加半主动开关控制策略后,可消除移频效应,目标频率的降幅可达98%,最终实现变频调节,宽频减振。

一种调谐质量阻尼器(TMD)等效阻尼力测量方法

建立了结构安装调谐质量阻尼器(TMD)减振装置的力学简化模型,基于Den Hartog给出的经验公式设计参数,提出了一种可以直接测量结构与TMD之间作用力(称为等效阻尼力)的半实物实验新型测试系统.该系统可测试TMD的力学特性,重现在真实环境荷载激励下海洋平台的响应.介绍了该实验系统的原理及等效阻尼力的测量方法,并在正弦位移输入下,对实测的等效阻尼力与计算值进行了比较,发现两者数值大小近似相等,验证了该系统的可行性.

结构主动与被动调谐质量阻尼器的减震性能

使用Kanai Tajimi地震动模型,建立了主动调谐质量阻尼器(ATMD)结构系统的传递函数。将ATMD最优参数的评价准则定义为:设置ATMD结构均方根位移(解析式)的最小值的最小化。将AT MD有效性的评价准则定义为:设置ATMD结构均方根位移的最小值的最小化与未设置ATMD结构的均方根位移之比。根据选择的评价准则,评价了地震卓越频率系数(EDFR)对ATMD抗震控制性能的影响。同时也评价了EDFR对被动调谐质量阻尼器(PTMD)抗震控制性能的影响。

调谐质量阻尼器对海洋平台的减振效果分析

目前调谐质量阻尼器(TMD)的研究和设计多数是依据结构的第一阶模态进行的,忽略了TMD对结构其它模态的影响。为了明确TMD是否会对结构的高阶模态造成不利的影响以及影响的程度,论文采用模态分析法将海洋平台-TMD系统进行模态分解,推导出系统各阶模态的状态空间方程。并以一海洋平台为算例,讨论TMD针对结构的某一摸态进行设计时对各阶模态响应的减振效果,仿真的结果表明TMD对设计的模态有较好的减振效果,但对平台的其它模态响应的减振幅度有限,甚至产生不利影响,使某些模态的振动响应增幅较大。

调谐双重液柱与质量阻尼器及其工程设置方法

为了设计调谐类阻尼器,基于建筑物内部储水装置的多用途性,并结合调谐液柱/质量阻尼器(TLCMD)的经济性与实用性以及混合水箱装置(MTLDs)优越的减振控制性能,提出调谐双重液柱/质量阻尼器(TDLCMD)的概念。分析了由双重调谐液柱阻尼器(DTLCD)组合而成的水箱内水的动力效应对TDLCMD系统控制性能的影响;并提出运用优化动力方法对TDLCMD进行设置。算例分析表明:TDLCMD可取得与TMD相当,优于TLD、TLCD的控制效果;而运用优化动力方法设置的TDLCMD的控制性能明显优于普通方法,并使该阻尼器的安装更为适合于建筑物内部的使用空间。

新式调谐液体阻尼器的进展研究(英文)

介绍并分析了六种新颖的调谐液体阻尼器(TLD)。其中斜底式TLD、附加磁性流体式TLD(TMFD)与圆锥式TLD设计的主要目的是优化TLD中液体的晃动力;内表面带凹槽的TLD(WSDE)与带夹板网筛的TLD设计的主要目的是增加水箱内液体的耗能;带挡板式TLD设计的主要目的则是拓宽TLD的有效频率带宽。此外,提出了一种可控式TMD-TLD混合调频系统(controllable TMD-TLD hybrid system,CTTHS);而CTTHS能够保证结构物在工程振动中出现频率偏移时的减振效果。

调谐质量惯容系统对高耸脱硫塔风振控制研究

高耸脱硫塔属于圆截面薄壁钢结构,具有柔度大、阻尼小、上部截面突变等特征,在风荷载作用下易发生较为强烈的顺风向和横风向振动.为实现脱硫塔风致振动的有效与轻量化控制,引入调谐质量惯容系统(TMIS),基于推导的脱硫塔-TMIS耦合系统频响函数,分别建立了TMIS对脱硫塔的顺风向和横风向减振参数优化设计方法,并对比分析了TMIS、传统调谐质量阻尼器(TMD)、调谐质量惯容阻尼器(TMDI)对脱硫塔的减振效果.结果表明:以脱硫塔频域响应和H∞范数为目标优化设计的TMIS对脱硫塔顺风向和横风向风致振动均有较好的控制效果;与顺风向减振相比,TMIS横风向减振具有更好的轻量化效应;与TMD、TMDI相比,TMIS表现出较好的减振优势.

调谐质量阻尼控制装置在深圳地王商业大厦风振控制中的应用

本文从控制装置实现角度．研究了调谐质量阻尼控制装置的关键技术，其中包括装置的支撑系统、气压弹簧和液压阻尼器。应用这些技术研究了在地王大厦安装ＨＭＤ装置控制结构风振响应，解决了地王大厦在风荷载作用下总侧移和层间位移角超出我国规范限值的问题。在准确把握结构动力特性和设计准则的前提下，对控制装置的参数进行了设计。系统仿真分析表明，ＨＭＤ控制装置在地王大厦上应用可以有效降低结构侧向位移．

半主动调谐减震体系模糊控制器的理论研究

根据模糊控制理论设计了模糊控制器,用以改变TMD子结构的阻尼和刚度,实现半主动调谐质量阻尼器(SATMD)模糊控制.通过数值仿真分析表明,该方法有效地改善了PTMD的控震性能.

双调谐颗粒惯容系统的减震控制研究

为有效提升传统阻尼器的减震性能,文中提出一种双调谐颗粒惯容系统(particle inerter system,PIS)进一步发挥惯容系统的质量放大效应和阻尼放大效应提高阻尼器的减震控制性能,并实现轻质化减震控制。首先基于简谐激励分析了典型惯容系统C2的动力响应特性,并选取惯容系统C2与颗粒调谐质量阻尼器耦合共同实现震动控制效果;然后选用3条地震波作为外界激励,对附加PIS的单自由度结构进行数值仿真分析,将其与附加颗粒调谐质量阻尼器的结构性能作对比,发现双调谐颗粒惯容系统具有较好的减震控制效果,尤其是对均方根响应的控制。同时,以输入El Centro波为例,双调谐颗粒惯容系统能够减小阻尼器运行行程并实现轻质化设计,具有一定的实际工程应用价值。