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.

对称轨道型单侧碰撞非线性能量阱的振动抑制

针对轨道型单侧碰撞非线性能量阱的振动抑制性能受载荷方向影响较大的问题,本文提出一种对称轨道型单侧碰撞非线性能量阱。利用质量块沿着一侧放置有碰撞表面的特定轨道运动时产生的光滑与非光滑非线性回复力与主结构进行动力学耦合,实现系统中能量的耗散,进而降低结构的动力学响应。建立带有对称轨道型单侧碰撞非线性能量阱系统的动力学模型,通过数值仿真的方法分析了对称轨道型单侧碰撞非线性能量阱参数变化(质量,轨道形状)对振动抑制性能的影响。在选取最优的质量和轨道形状参数之后,通过时域和小波变换分析了系统中能量耗散及能量从低频振动向高频振动转移现象,分析了对称轨道型单侧碰撞非线性能量阱设计参数差异对其性能的影响。结果表明:对称轨道型单侧碰撞非线性能量阱能够有效抑制冲击载荷作用下结构动力学响应,且其对设计参数的差异具有较强的鲁棒性。