调谐质量阻尼器和轨道型非线性能量阱减震性能对比研究

基于2层钢框架模型,通过试验对比了在地震作用下调谐质量阻尼器(TMD)和非线性能量阱(NES)的减震性能,分析了两者时(频)域曲线和减震效果的差异,探究了影响两者减震效果的因素.试验结果表明:对于处在低阶模态的结构,TMD的减震效果更好,减小加速度响应最多可达42.5%;轨道型非线性能量阱因轨道摩擦系数不同减震效果有差异,减小加速度响应最多可达24.7%,但傅里叶幅值略有降低,高阶模态下减震效果将更好.

竖弯涡振控制的调谐质量阻尼器TMD参数优化设计

针对传统调谐质量阻尼器(TMD)的参数优化方法中无法考虑涡激气动力的气动阻尼和气动刚度效应这一问题,通过"类半带宽法"识别线性涡激力模型中相关气动参数,提出考虑涡激力气动阻尼和气动刚度效应的TMD参数优化设计理论模型.以厦漳跨海大桥为工程背景优化设计了用于涡振控制的TMD参数,研究涡激力气动阻尼和气动刚度对TMD最优频率比和阻尼比的影响,并通过风洞试验验证了TMD的涡振控制效果.研究发现,涡激力的气动阻尼和气动刚度效应会对用于涡振控制的TMD最优频率比和阻尼比产生一定的影响,从而影响最终的涡振控制效果.

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.

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。

调谐质量阻尼器(TMD)在大跨斜拉桥减震控制中的应用

将调谐质量阻尼器(TMD)运用于润扬北汊斜拉桥地震反应控制。给出了TMD的减震机理及其力学分析模型,建立了TMD-斜拉桥地震反应控制系统的有限元模型,并进行了TMD对斜拉桥减震效果分析。分析发现,TMD使斜拉桥结构的阻尼耗能减少了30%,主梁跨中和端部的横向位移减少了12%,竖向位移减少了24%。结果表明,调谐质量阻尼器能有效的控制大跨斜拉桥在地震作用下的振动。

调谐质量减振器(TMD)在大型公共建筑中的应用

以大型公共建筑为例,着重介绍了工程中所采用的调谐质量减振器(TMD)的减振原理调试方案、振动测试。实践证明,其能有效地控制结构的振幅,并为以后类似项目提供理论和实践依据。

液体质量双调谐阻尼器(TLMD)的设计方法研究

基于结构动力学和流体力学原理,对液体质量双调谐阻尼器(TLMD)的减振机理和计算公式作了推导,归纳了TLMD的设计方法。在此基础上,结合调谐质量阻尼器(TMD)的有限元模型,以及单自由度体系在给定初位移的自由振动试验,检验了TLMD设计方法的可行性与准确性。试验结果表明TLMD减振效果的试验值与模拟值吻合较好,且近似为调谐液体阻尼器(TLD)和TMD的叠加,整个设计过程较为简便。最后以30层钢框架结构的地震响应控制为例,演示了应用TLMD减震的设计过程。

电磁涡流耗能调谐质量阻尼器研制与性能试验

进行了电磁涡流耗能调谐质量阻尼器 (TMD)装置设计、研制与加工制作 ,并对电磁耗能TMD装置的参数及其性能进行了振动台的试验研究 .试验研究结果表明

池式调谐质量阻尼器的动力分析(英文)

定义了池式调谐质量阻尼器(TMD),运用调谐液体阻尼器(TLD)与TMD相结合的方法综合考虑其总体动力效应;同时推导了结构与TMD、TLD以及池式TMD系统的运动方程。以结构物室内游泳池为例,研究了不同池长设计值的池式TMD在风振与地震激励下对结构的控制性能,对比了相应TMD、TLD的控制效果,并运用相位差分析的方法对池式TMD的设置提出了建议。结果表明:池式TMD经优化设计后可取得与普通TMD相近的控制效果,均远优于TLD;同时,池式TMD较普通TMD更经济且更具实用价值。

基于调谐质量阻尼器的风力机叶片振动分散控制研究

针对叶片面内方向振动控制问题,考虑叶片面内与面外振动的耦合,采用欧拉-拉格朗日法建立分布式参数叶片的动力学模型。阻尼装置采用在叶片内部分散布置的多个主动调谐质量阻尼器(TMD),由叶片及TMD的速度反馈信号控制。旋转导致叶片的时变刚度由参数不确定性描述,基于稳定性原理设计鲁棒分散控制器。在Matlab平台建立NREL 5 MW机组模型进行数值仿真,结果显示基于局部执行器和传感器的鲁棒分散控制策略能有效减小叶片面内振动。

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。

独桩平台波浪反应的调谐质量阻尼器控制研究

本文采用调谐质量阻尼器 (TMD)对独桩平台的波浪反应进行控制 ,不仅对受控结构的波浪反应进行了随机振动分析 ,而且还通过一算例讨论了TMD的参数对控制效果的影响。计算结果表明 ,适当选择TMD的参数的确可以有效地控制独桩平台的波浪反应。

具有单个和多个调谐质量阻尼器结构受控振型的频率响应方程

采用频域分析方法考虑了（ＴＭＤ）在结构中的位置和结构振型特征，推导了具有单个调谐质量阻尼器（ＳＴＭＤ）和多个调谐质量阻尼器（ＭＴＭＤ）的多自由度结构受控振型广义坐标的频率响应方程，同时还相应给出了具有ＳＴＭＤ和ＭＴＭＤ的非广义单自由度结构的频率响应方程，通过对比分析得出了重要的结论。

大跨桥梁振动的杠杆调谐质量阻尼器控制策略评价(英文)

根据建立的LT-TMD-结构系统的动力放大系数解析式,讨论了LT-TMD的动力特性(包括冲程).数值结果表明,LT-TMD和传统的TMD具有相同的控制有效性和冲程;然而,LT-TMD比传统的TMD具有更大的最优调谐频率比和更小的最优阻尼比.LT-TMD的关键优点是可通过移动支撑的位置来限制LT-TMD弹簧的静力和动力伸长而保持其控制有效性和冲程不变.鉴于此,LT-TMD可能是控制大跨桥梁振动的一种较好的策略.

池式调谐质量阻尼器的工程设置方法

结构物的储水装置常被设计成池式调谐质量阻尼器(池式TMD),液体的动力效应会影响调频阻尼系统的控制效果.结合调谐液体阻尼器(TLD)与TMD共同作用的原理,综合考虑池式TMD的总体控制效果,并提出运用最优动力方法对池式TMD进行设置.以结构物室内游泳池为例,研究不同池长设计值的池式TMD的控制性能.结果表明,运用最优动力方法设置的池式TMD的控制效果明显优于普通方法设置的池式TMD,并为适应结构物内部使用空间要求提供了更为宽松的条件.

邻近振型对调谐质量阻尼器优化参数的影响

调谐质量阻尼器(TMD)被广泛应用于大跨轻柔结构的振动控制,然而在进行TMD减振系统的参数设计时,往往不考虑邻近振型的影响。以主体结构的加速度为控制目标,采用MATLAB编制程序进行参数分析,研究邻近振型对调谐质量阻尼器优化参数的影响,结果表明:当邻近振型与被控振型的频率接近且该临近振型对振动控制部位的振动响应有较大贡献时,忽略临近振型的影响将导致TMD的设计参数出现较大偏差,削弱TMD的控制效果。

桥梁抗风型TMD对车-桥耦合振动系统减振性能研究

为研究桥梁抗风型调谐质量阻尼器(tuned mass damper, TMD)对车辆荷载引起结构振动的减振效果,并揭示车载作用下的TMD激振机理,提出了基于模态动能演化的多自由度结构TMD控制方法,确定了安装TMD的最优设计参数和布设位置;考虑桥梁有限元模型动力求解的通用性,基于桥梁三维动力分析系统BDANS软件建立了车-桥-TMD动力耦合分析系统;以经典单自由度移动弹簧质量过简支梁模型为研究对象,分析了车-桥-TMD系统振动特性,结合某深水区非通航桥梁抗风型TMD工程实例分析了TMD对车致振动的减振效果和机理。研究结果表明:TMD行程幅值与减振效果呈现正相关特点,即行程幅值越大对车-桥动力效应引起的振动减振效果越好;安装TMD可以显著提高结构的等效阻尼比,满足等效阻尼比>1%的工程需求,提高桥梁结构振动的稳定性;TMD在一定条件下可以减小车辆通过时引发桥梁竖向位移冲击效应,最大可减少3%左右;TMD对车-桥2个子系统的加速度瞬态峰值均起到了一定的抑制效果,尤其对桥梁结构竖向振动加速度作用效果明显,安装TMD后的桥梁跨中竖向振动加速度RMS值减少约20%;对大跨钢箱桥梁而言,相比较小的车辆荷载冲击效应,一阶竖弯呈邻跨反对称特性的桥梁结构在车辆通行过程中更容易激起TMD,使桥梁结构获得更佳的减振效果。

主结构阻尼对TMD最佳设计的影响研究

通过引入调谐质量阻尼器(TMD)可以解决复杂建筑结构的振动问题。主结构阻尼的存在使得TMD最佳设计由解析解变为非线性方程解。对于无阻尼主结构,TMD最佳设计时,各设计参数是质量比μ的函数,因此μ的取值是设计的关键。通过理论对比和案例数值分析,得到结论:主结构阻尼对TMD的减振效果具有削弱作用,随着阻尼的增大而增大,但可以通过增大μ来对冲这种削弱作用;考虑了主结构阻尼后,TMD最佳设计公式有一定的误差,μ越小越明显;综合考虑减振效果等因素,建议取μ=5%~10%。工程实践中可以以最佳设计参数为基准进行小范围变动取值试算,取最优结果。研究结果可为TMD的最佳设计提供参考依据。

基于气动措施和滑轮式TMD的人行景观桥涡振混合控制研究

为了解决传统式调谐质量阻尼器(tuned mass damper, TMD)在控制低频桥梁结构中弹簧静伸长过长的问题,介绍了滑轮式TMD及其用于结构振动控制时的特点,指出滑轮式TMD可以有效减小弹簧静伸长量。以一座人行景观桥为例,研究了采用气动措施和滑轮式TMD对该桥的涡振控制效果。风洞试验结果显示,在最优气动措施下,主梁的涡振振幅减少了一半以上,但仍未达到行人舒适性要求。基于Scanlan线性涡激力模型进行滑轮式TMD的优化设计,在气动措施的基础上进一步辅以滑轮式TMD进行涡振控制。分析结果表明,气动措施结合滑轮式TMD进行涡振控制能够满足行人舒适性要求,并确保滑轮式TMD质量块的工作行程不超过限值。通过同时采用气动措施和滑轮式TMD,可以满足主梁涡振限值、TMD弹簧静伸长量和工作行程等多重要求,从而有效控制主梁的涡振现象。本文提出的混合控制方案为类似工程中的涡振控制提供了有益参考,可为工程实践提供指导。

移动荷载作用下悬浮隧道管体TMD减振分析及优化布置

为减小悬浮隧道管体在移动荷载作用下的动力响应,采用TMD作为振动控制措施并对减振效果进行了分析。将悬浮隧道管体简化为弹性地基梁,采用移动简谐力模拟汽车荷载,通过Morison方程计算管体振动过程中的流体附加惯性效应和阻尼效应,推导建立了移动荷载作用下管体-TMD系统振动控制方程组。采用Newmark-β法进行数值求解,分析了TMD对悬浮隧道管体的减振效果。针对悬浮隧道管体振动特征,提出采用分布式TMD的布置形式,并对移动速度、TMD阻尼比的影响进行了讨论。结论表明:TMD对移动简谐荷载作用下的悬浮隧道管体具有显著减振效果,最大位移减振率在50%以上。由于多阶模态参与振动,单一TMD的有效减振范围有限。在保持总质量不变的情况下,采用分布式TMD可以获得较好的整体减振效果。提高TMD质量比和降低移动荷载速度有助于提高TMD的减振效果。增大阻尼比会减弱TMD的效果,应综合考虑减振效果和工作空间的要求确定。