旋转剪切式MR阻尼器的性能试验与改进滞回模型

基于Bingham力学模型,设计、制作小尺寸旋转剪切式MR阻尼器,通过数字式特斯拉计测量励磁线圈的磁感应强度。设计了阻尼器试验装置,并对此MR阻尼器进行2种激励位移、11种输入电流和4种激励频率共88种工况的力学性能试验,根据MR阻尼力-速度滞回曲线,克服Bingham模型在零速度附近不能说明阻尼力-速度的关系,引入惯性力项方法,提出了改进滞回曲线非线性力学模型。采用智能粒子群算法辨识修正的滞回力学模型参数,通过阻尼器试验数据与修正滞回力学参数值进行对比,证明此滞回模型能很好地描述MR阻尼器强非线性的动力特性。

新型剪切阀式磁流变阻尼器设计程序及试验

目前针对磁流变液制成的磁流变(MR)阻尼器的研究已取得了很多成果,但在实际设计过程中仍缺乏参数可调便捷有效的设计程序。文章利用简化的设计方法,基于MATLAB中的人机交互图形化用户界面设计功能,编写便捷的剪切阀式MR阻尼器参数快速设计程序面板,利用ANSYS的电磁场分析模块对阻尼器进行了磁路有限元分析,预估了阻尼器的阻尼力和可调范围,并制作实体阻尼器对数值模拟进行验证。结果表明:采用所提程序设计的MR阻尼器能够满足磁路优化原则,制作对应的MR阻尼器性能测试表明磁感应强度的实测值与有限元分析结果基本一致,进一步证明了所提方法的有效性。

旋转剪切式磁流变液阻尼器设计及力学模型

设计、制作了阻尼力可调范围大、位移不受限制的旋转剪切式MR阻尼器,进行了MR阻尼器力学性能试验,提出了MR阻尼力库仑摩擦阻尼力峰值与输入电流的玻尔兹曼函数关系。分析了MR阻尼力时程,MR阻尼力与位移、速度关系,以及振动频率、幅值和电流对MR阻尼力的影响。对比MR试验值与基于玻尔兹曼函数Bingham模型值的关系,证明了基于玻尔兹曼函数的Bingham模型是合理的。

调频式钢轨阻尼器对剪切型减振器轨道动力特性的影响

为了探讨采用调频式钢轨阻尼器（TRD）整治剪切型减振器轨道结构区间异常钢轨波磨的可行性,在长25 m的轨道试验平台上采用锤击试验测试了安装TRD前后剪切型减振器轨道的结构动力特性。结果表明：安装TRD可以优化150~400 Hz频段内剪切型减振器轨道结构的频响特性与钢轨的竖向振动衰减率。一方面,TRD降低了此频段内的钢轨频响函数峰值,而该频段内的轮轨共振被认为是导致剪切型减振器轨道钢轨波磨产生的主要原因。另一方面,TRD使钢轨竖向振动衰减率提高了4倍~8倍,抑制了竖向振动沿钢轨纵向的传播;不仅如此,安装TRD后,钢轨的水平向振动衰减率大于原剪切型减振器轨道,即提高了轨道系统沿钢轨纵向对钢轨水平向振动的衰减能力,增强了对钢轨横向振动的约束,在一定程度上增加了轨道的横向稳定性。

剪切阀式磁流变阻尼器的简化设计方法

剪切阀式磁流变(MR)阻尼器传统设计方法将阻尼器的结构设计与磁路设计相互独立,导致阻尼器的设计过程繁琐,且不考虑磁路优化,易引发活塞磁芯饱和现象.针对上述问题,建立了一种简化设计方法.提出了阻尼器磁路设计中磁路优化的2条原则,与阻尼器结构设计的基本参数方程相结合,确定阻尼器结构的基本参数,即将磁路设计与结构设计合为一体,从而简化了阻尼器的设计过程.并对设计的剪切阀式MR阻尼器进行了数值模拟,预估了阻尼器的最大出力和阻尼力可调范围.结果表明,该阻尼器结构合理,既能保证阻尼通道处磁流变液达到饱和,又能有效防止磁芯饱和现象的发生,且最大出力与阻尼力可调范围满足设计要求.此简化设计方法简便、有效、可靠,可作为剪切阀式MR阻尼器工程设计的一种实用方法.

新型旋转放大式黏弹性阻尼器性能试验研究

该文提出了一种新型旋转放大式黏弹性阻尼器,该阻尼器利用杠杆原理将梁柱节点处相对较小的转角变形成倍放大。通过放大转角变形,充分发挥阻尼器的耗能能力,可实现更理想的减震控制效果。介绍了阻尼器的基本构造及工作原理,并加工制作了实物模型;进而对其进行频率相关性、变形相关性以及疲劳性能加载试验,探究其最大阻尼力、等效剪切刚度、每循环耗能和等效粘滞阻尼比等力学性能指标的变化规律;并与传统无放大功能转角阻尼器的力学性能进行了对比,验证了所提阻尼器的耗能放大能力。试验结果表明:该阻尼器滞回曲线饱满,滞回性能稳定,抗疲劳性能良好;与传统转角无放大功能阻尼器相比,其耗能能力最大可提高4.42倍。

支撑式剪切型阻尼器装置的消能减震技术研究与应用

为更好地提高结构的抗震能力,详细阐述了一种新型支撑式剪切型阻尼器装置的结构与施工工艺。同时,通过建立有限元数值模型,对剪切型阻尼器的受力变形情况进行了分析,验证了其优异的抗震性能。所总结的施工细节和模拟结果,可为同类工程提供理论和技术参考。

SDOF-磁流变式调谐液柱阻尼器系统半主动控制试验研究

结合磁流变(MR)阻尼器与调谐液柱阻尼器(TLCD)特点,研制具有半主动控制性能的磁流变式调谐液柱阻尼器(MR-TLCD)。基于Bingham模型,设计旋转剪切式MR阻尼器;依据Langrage方程,建立带有阻尼比修正系数的MR-TLCD、MR-TLCD与单自由度(SDOF)结构耦合动力方程。从耗能受力角度,分析该系统的简单双态控制算法。制作SDOF结构与MR-TLCD系统的半主动控制试验装置,实现系统的简单双态控制的半主动控制试验。从SDOF结构的位移峰值、MR-TLCD峰值响应、结构时程曲线对比、MR-TLCD半主动控制实时阻尼力方面,分析半主动控制算法的实时试验效果。结果表明MR-TLCD半主动控制装置具有明显的减振效果,在简谐荷载作用下,结构位移峰值和加速度峰值减振百分比达45%。

新型剪切挤压内置阀式磁流变阻尼器力学模型及电磁场仿真

针对磁流变阻尼器在实际使用中由于尺寸限制而无法输出足够阻尼力的问题,设计一种综合多种工作模式的新型磁流变阻尼器。首先进行阻尼器的结构设计,对阻尼器的工作模式进行介绍,并对所选用的磁流变液剪切屈服强度与磁感应强度曲线进行拟合。然后,利用Ansys Maxwell电磁仿真软件在不同工作模式下分别通入不同电流,来获得磁力线分布图以及磁感应强度分布图,来验证结构设计的合理性。最后,推导出基于剪切阀式工作模式下以及剪切挤压模式下的力学模型,并进行动力学仿真计算出阻尼器在不同模式下输出阻尼力大小。仿真结果表明:该磁流变阻尼器能达到设计的目的,随着电流的增加,液流通道内磁感应强度平均值可达到磁流变液最大屈服强度所对应的磁感应强度,可以很好的保证阻尼器的出力,设计的磁流变阻尼器结构设计合理,出力性能较好,可以在尺寸受限制但需要较大出力的场景上有着很好的应用。同时,该结构的工作模式较多可为此结构类型的磁流变阻尼器力学模型的建立提供参考。

孔隙式黏滞阻尼器的力学特性研究

基于双出杆孔隙式黏滞阻尼器的力-位移曲线偏转现象及时程曲线的相位滞后现象,在考虑二甲基硅油剪切稀化特性和可压缩性的条件下,建立了黏滞阻尼器的速度-负载特性数学模型,通过MATLAB-Simulink模拟了黏滞阻尼器在正弦位移激励信号下的力学特性。研究结果表明,二甲基硅油的剪切稀化特性直接决定了黏滞阻尼器的输出阻尼力,而可压缩性则是导致黏滞阻尼器力-位移曲线发生偏转的主要原因,试验结果证明了该结论的正确性。

间隙式粘滞阻尼器的力学特性分析

以双出杆间隙式粘滞阻尼器为研究对象,建立了间隙式粘滞阻尼器的理论计算模型,分析了二甲基硅油的剪切稀化特性引起黏度的变化。运用MATLAB-Simulink建立了理论计算模型,并模拟了在正弦活塞位移运动情况时阻尼器的负载-位移特性。对比实验与仿真计算的负载-位移曲线,实验结果与仿真结果吻合较好,相对误差较小,证明了理论推导的粘滞阻尼器的计算模型是正确的,二甲基硅油的剪切稀化特性引起的黏度变化是影响间隙式粘滞阻尼器力学特性的关键因素。

混凝土结构工程中剪切型抗震阻尼器施工技术

剪切型抗震阻尼器具有减震效果好、经济效益高的特点,是一种可有效使抗震转为耗震的技术。文章以混凝土结构工程中剪切型抗震阻尼器施工技术为研究对象,从剪切型抗震阻尼器原理、施工技术、验收等方面着手,分析各阶段控制重难点,为工程行业广大同仁提供借鉴和参考。

组合式磁流变旋转阻尼器

该实用新型专利是一种组合式磁流变旋转阻尼器。该旋转阻尼器包括主轴、端盖、励磁线圈、壳体、阻尼片、磁流变液、密封圈等。端盖位于盘形阻尼片的两侧，磁流变液置于主轴、端盖以及阻尼片之间的空腔内，端盖与主轴之间设置密封圈。阻尼片随主轴作旋转运动，端盖上设置绕制励磁线圈的环形凹槽，励磁线圈直接绕于该凹槽中；端盖外周与壳体之间设置主隔磁圈。

消能减震技术在北京工业大学图书馆加固中的应用

北京工业大学图书馆因周边扩建拆除了原有结构的部分柱子和墙体,保留结构的层间刚度不满足现行抗震设计要求,采用在结构中增设板式铅剪切型阻尼器的加固方法来提高其抗震性能。首先利用SAP2000建立结构有限元模型并对其进行多遇地震下的弹性时程分析,在此基础上确定了消能减震方案;进一步对该结构在多遇及罕遇地震作用下的减震效果进行分析验证。结果表明,经消能减震加固后的结构,其层间位移角、基底剪力等指标明显降低,层间刚度满足现行规范要求;阻尼器耗能充分,减震效果明显,结构的抗震性能显著提高,为既有框架结构消能减震加固提供了设计参考和实际案例。

农用高效节水微灌设备

该设备主要包括阻尼式旋转喷头和直流抗堵稳流器两部分装置。旋转喷头主要利用添加阻尼硅油的粘附式阻尼滑轴结构，以及选择特殊配方的阻尼硅油，使减速机构简单可靠；喷洒面为抛物线的集合体，使产品喷洒均匀度高。抗堵稳流器主要设计了梯形与矩形组合型斜流道的补偿结构，使其具有较好的稳流效果和防倒吸功能；利用超声波焊接技术提高了产品的装配精度；筛选了高回弹性硅胶片为补偿材质，

千米级斜拉桥的减震控制

结合工程结构被动控制领域的研究成果及进展(以大行程板式铅剪切阻尼器为例),对罕遇地震作用下千米级斜拉桥的减震控制进行了分析研究。通过对比分析大行程板式铅剪切阻尼器、粘滞阻尼器和弹性连接三者的数值计算结果发现,只要设计时阻尼器的相关参数选择恰当,大行程板式铅剪切阻尼器的减震效果要优于弹性连接,且与粘滞阻尼器相当。同时,分析了在正常运营阶段温度作用下减震装置对结构的影响。计算结果表明,大行程板式铅剪切阻尼器对结构的附加内力并不会比弹性连接引起的附加内力大,在运营阶段对结构的影响较小。大行程板式铅剪切阻尼器不仅满足了结构减震控制中对行程的要求,而且使用寿命长,构造简单,成本低,在千米级斜拉桥的减震控制中具有良好的应用前景。