基于新型压电摩擦阻尼器的高压输电塔半主动抗震控制

基于笔者开发的以压电陶瓷管状驱动器为核心元件的新型压电摩擦阻尼器,利用ANSYS软件对高压输电塔进行有限元建模,并通过超单元法与MATLAB编程相结合的方法提取输电塔结构的整体刚度矩阵、质量矩阵、阻尼矩阵。利用MATLAB编制了LQR最优控制策略、最优Bang-Bang半主动控制策略的相关程序,并利用SIMULINK仿真工具箱将二者结合构成适于高压输电塔结构的半主动控制系统。利用所提出的压电摩擦阻尼器及所编制的半主动控制系统,对输电塔进行了EL-Centro地震作用下的振动控制。结果表明,该阻尼器及半主动控制系统能够有效地控制输电塔的地震响应且平均控制效果系数达25%。

新型压电摩擦阻尼器在输电塔结构中的振动控制研究

基于所提出的新型压电摩擦阻尼器,利用ANSYS有限元软件对一高压输电塔进行了有限元建模,并通过超单元法与MATLAB编程相结合的方法提取了该输电塔结构的整体刚度、质量及阻尼矩阵;利用MATLAB中的SIMULINK仿真工具箱编制了适于该结构的半主动控制系统;最后,利用遗传算法工具箱对100个阻尼器的布置位置进行了优化,并结合所提出的半主动控制系统,对该输电塔在EL-Centro地震作用下进行了无控、阻尼器位置优化后有控及随机布置后有控的控制效果对比分析.结果表明,该阻尼器及半主动控制系统能够有效地对该高压输电塔进行振动控制,且经优化布置后的控制效果明显优于随机布置,表明利用遗传算法对阻尼器的布置位置进行优化是可行有效的.

基于压电摩擦阻尼器的输电塔模型结构控振分析与试验研究

研究了新型压电摩擦阻尼器对输电塔结构模型在地震作用下的振动控制问题。提出了一种新式的拉索-压电摩擦阻尼器减振系统,对安装有拉索-压电摩擦阻尼器减振系统的输电塔结构模型进行了振动台试验,试验中采用最优Bang-Bang半主动控制策略对阻尼器出力进行实时调节。对试验进行数值模拟分析,并将分析结果与试验结果进行对比,同时对结构的耗能进行了时程分析。结果表明:拉索-压电摩擦阻尼器减振系统能有效减小输电塔结构模型在地震过程中的响应;模拟与试验结果相吻合,说明了模拟结果的可靠性良好。