竖向激振力下WIB-Duxseal联合隔振试验研究

轨道交通、动力机器、爆破施工及打桩等人工振源会对邻近建筑物的正常使用、精密仪器的加工和使用及人们的生活产生危害,环境振动控制已成为土动力学研究的热点。提出一种带孔波阻板填充Duxseal的联合隔振方法(简称DXWIB),并对其在0~3 s简谐垂直激励下的隔振性能进行现场试验,对比测试DXWIB隔振体在不同嵌入深度、厚度、激振力和激振频率下的地面振动加速度,分别计算了加速度和位移的均值、幅值,并绘制了AR曲线。试验结果表明:与水平方向相比,DXWIB屏障对地表竖向振动的隔振效果较优;DXWIB屏障隔振效率随距离变化不均匀,地基中埋置DXWIB时,地表位移振幅衰减系数均小于1;与DXWIB厚度、激振力和激振频率等影响因素相比,DXWIB顶面距地表距离对隔振效果的影响最为显著,并存在最佳埋置深度和临界厚度;DXWIB改善了WIB只适用于10 Hz以下低频减振特性,提高了减振的频宽,从试验数据来看,在5~70 Hz频率下均有良好的隔振效果。

PVDD装置多参数性能试验与隔震新体系控制分析

为研究被动变阻尼装置(passive variable damping device,简称PVDD)耗能性能和出力过程与多项参数设计的关系,对装置的不同形状控制阀和预压力值进行了性能试验。结果表明:孔型对装置最大阻尼力和出力过程产生影响,不同阻尼孔形状组合后可实现装置宽幅值、多出力过程的设计输出;预压力值对变阻尼启动条件产生影响,装置启动前表现为普通黏滞阻尼器,启动后可实现变阻尼力输出。将PVDD与隔震支座组合为隔震新体系,针对9层Benchmark模型进行了不同孔型和预压力值下结构控制效果的数值计算分析。结果表明:隔震新体系具有更好的减震效果;不同孔型的装置对不同形式地震有不同的控制效果;初始预压力使速度响应控制范围整体向后平移,装置有效控制区间得到最大利用。该研究成果对PVDD的设计应用具有参考和指导作用。

近海环境高架段组合道床系统隔振性能跟踪分析

目的针对北部沿海地区高架段组合道床隔振系统进行跟踪测试研究,研究分析组合道床系统在近海环境下历经4a前后的轨道动态变形和隔振性能分析。方法采用试验法对普通道床和组合道床的钢轨、道床进行动态变形和振动分析,分别计算出动态变形量及隔振量。结果相对于普通道床,组合道床钢轨相对于基础的垂向平均变形为3.63~3.72 mm,符合相关技术规范的4 mm安全要求。高架线组合道床在运营4 a后,隔振量变化率为1.88%,表明组合道床在近海环境下具有稳定的隔振性能。结论组合道床系统仍具有较好的且相对一致的安全性和隔振效果。

低摩擦型建筑摩擦摆与黏滞阻尼器组合减隔震地震反应影响分析

介绍摩擦摆的力学特性及性能优势,结合甘肃陇南区某新建幼儿园项目,阐述常规摩擦摆设计中高、低摩擦型摩擦摆组合设计特点,并提出采用低摩擦型摩擦摆配合黏滞阻尼器和低摩擦型大曲率半径摩擦摆配合黏滞阻尼器等两种设计方案,结合多工况下罕遇地震弹塑性时程结果进行数值分析。分析表明:在罕遇地震作用下黏滞阻尼器相较于低摩擦型摩擦摆具有更高的耗能效率,采用黏滞阻尼器配合低摩擦型摩擦摆组合使用较常规设计方法具有更好的减震效果,通过增大曲率半径可延长隔震结构基本周期,降低地震能量输入,同时采用黏滞阻尼器限制隔震结构罕遇地震位移,可在相同位移条件下,得到相较常规设计方法更高的结构阻尼比,可同时大幅降低上下支墩及上部结构楼层剪力。

多自由度并联机构组合弹性阻尼减振装置分析

首次采用多自由度并联机构作为基体辅以稀土永磁及浮动弹性阻尼系统 ,组合成多自由度弹性阻尼减振装置 ,较好地解决了多自由度的减振问题 以救护车用担架支架三维隔振装置为例分析其隔振要求 ,采用三自由度并联机构组合弹性阻尼减振装置 ,介绍其结构及有关参数的设计方法 该方法的结果与动态模拟及实验结果一致 ,说明其分析方法是正确的

仿橡胶多自由度弹性阻尼减振装置研究

橡胶具有多自由度弹性阻尼减振特性,但容易老化而失去弹性,首次提出采用多自由度并联机构作为基体辅以稀土永磁及浮动弹性阻尼系统,组合成多自由度弹性阻尼减振装置,模拟橡胶,较好地解决了多自由度的减振问题。以救护车用担架支架三维隔振装置为例分析其隔振要求,采用三自由度并联机构组合弹性阻尼减振装置,介绍其结构及有关参数的设计方法。它与动态模拟及试验结果一致,说明其分析方法是正确的。可推广到其他要求多维减振的设备上,因此对它研究具有理论意义及普遍意义。

近断层激励下子结构组合隔震的巨-子结构试验

为解决受限于隔震支座的抗拉能力和结构高宽比限值、隔震技术很少应用在超高层建筑的问题,在新型巨-子结构体系的子结构底部设置由铅芯橡胶隔震支座和弹性滑移支座组成的组合隔震层,设计制作了一个有3个巨型结构层的巨-子结构模型,对其进行了近断层地震动及远场地震动作用下的振动台试验,研究了组合隔震层对主结构和子结构振动的减震效果和近场地震对其影响.研究结果表明,子结构底部设置组合隔震层,对主结构来说相当于调谐质量阻尼器,其对主结构的地震响应具有较好的调谐减震作用;对子结构来说相当于基底隔震,其对子结构的地震响应具有显著的隔震效果.由于脉冲效应,近断层地震动作用下主结构和子结构的地震响应都要大于相同场地的远场地震动.

双单体组合隔震结构振动随机最优控制

用作动器将相距很近的两结构连为一体,并对其中一个结构施加隔震,形成一种新的结构体系—组合隔震结构体系.推导了其振动及控制方程,假定地震动输入为白噪声,运用随机最优控制原理,分析研究了组合结构振动控制性能及隔震度、阻尼及场地等参数的影响.研究结果表明:经过优化控制参数,组合隔震结构振动控制体系能对结构地震响应进行有效控制,并且控制成本降低.

PVDF谷物传感器减振结构的动力学分析

为了实现联合收割机工作过程中谷物损失量的实时测量,研究以聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride,简称PVDF)压电薄膜作为敏感元件的谷物检测传感器,通过由电荷放大、带通滤波、包络检波和电压比较器等构成的信号调制电路,实现谷物冲击信号的检测。为了减小联合收割机振动的干扰,传感器设计为双层隔振结构,分析了减振系统的动力学特性,数值模拟瞬时冲击作用下的响应。将传感器安装在联合收割机振动筛尾端支架上进行谷物检测实验,结果表明,通过合理选择减振材料和调制电路参数,传感器能够从振动噪声背景中有效提取谷粒冲击信号。

组合隔震结构振动随机最优控制

提出了一种新的结构体系———组合隔震结构体系,并推导了振动及控制方程.假定地震动输入为白噪声,运用随机最优控制原理,分析了组合隔震结构振动的控制性能以及隔震度、阻尼和场地等参数的影响.研究结果表明:通过优化控制参数,组合隔震结构振动控制体系能对结构地震响应进行有效控制.

双单体组合隔震结构考虑摆动的振动控制研究

组合隔震结构体系中,当基础隔震体上部结构层间刚度相对较小、垂直荷载较大,且其采用的叠层橡胶垫的橡胶总厚度较大时,隔震支座不仅会产生水平变形,同时也会产生竖向变形,导致上部结构产生摆动,而这种摆动可能对隔震体本身及联接体的振动控制产生影响。推导了组合隔震结构考虑摆动的振动及控制方程,分析研究了摆动对组合隔震结构的振动控制影响。研究结构表明:在组合隔震体系中,隔震体的摆动对隔震体本身及联接体的振动控制都有一定的影响。

隔振抗冲击系统组合优化设计方法

研究了隔振和抗冲击的组合优化设计问题.指出连续性设计思想的弊端,提出组合优化设计方法并建立了系统模型;分析了冲击隔离系统的极限性能及2种实现方法,一种是采用较大阻尼的单个线性元件;一种为无阻尼的多个线性刚度元件.仿真和试验结果表明:在缓冲器的刚度远大于隔振器的刚度时,具有线性刚度和阻尼的缓冲元件最佳阻尼比为0.4的结论仍然成立;通过结构优化设计,无阻尼线性元件同样能够实现性能最优化.

变刚度组合机构及其在隔振器设计中的应用

本文介绍了一种新型变刚度组合机构的组成及工作原理，分析了变刚度规律与机构中凸轮廓线的关系，计算了各种典型变刚度规律的隔振效果，提出了在隔振器设计中应用变刚度组合机构的设计方法，给出的设计实例说明应用这种变刚度机构设计的隔振器，其隔振效果达到了先进隔振器的水平。

敷设阻尼及阻抗失配连接下管母线振动特性分析

随着潜艇设备用电需求的提升,电力电缆的大量使用为艇内空间布置和施工带来了极大的不便。母线槽有其载流量大、重量轻、安装方便等优势特点,若能将母线槽应用于艇内馈电则可解决以上问题。但潜艇有着异于上述工程结构的工作环境,应用设计时需对其振动噪声进行控制。文章结合管型母线槽与管路的结构相似性,从敷设自由阻尼层、增加连接部位界面阻抗失配度的角度对管母线进行了结构动力性能设计;分析了敷设阻尼、粘弹夹层软连接对振动能量的吸收、阻隔效果;完成了某典型软连接形式下的振动响应计算,结果表明该抑振设计工况可使管母线的中跨段加速度总振级降低25 dB;探究了内外侧绝缘阻尼层在不同模量、损耗因子及厚度情况下对管母线振动性能的影响,为母线槽振动噪声控制提供了设计支撑。

铁路桥墩横向抗震加固方法的理论探讨

本文针对铁路桥墩横向抗震条件相对较差的情况,提出了两种抗震加固方法一墩顶隔震加固法和相邻桥墩组合振动控制加固法。建立了相应的计算模型,推导了其振动及控制方程,并进行了理论上的分析研究。研究结果表明:这两种方法都能有效地减小地震响应。

多点双层主被动一体化隔振器设计与仿真

为保证飞行器敏感仪器的精度,提出一种压电堆橡胶组合隔振器。对压电堆作动器和橡胶隔振器进行设计,提出一个多点支撑双层主被动一体化隔振系统,建立隔振系统的动力学模型,应用改进后的线性二次型(LQR)经典最优理论对双层隔振系统进行主动控制算法设计,并基于Simulink对正弦激励和随机激励情况分别进行了数值仿真分析。仿真结果表明,所设计的隔振器能够大幅度隔离源自基础的激励,证明所研究的隔振方法在理论上是有效的和可行的,从而为进一步的实验研究奠定基础。

地铁引起装配式结构振动的组合碟形弹簧隔振研究

为了研究组合碟形弹簧对地铁引起装配式结构产生振动的隔振效果,建立地铁轨道-路基-土体-组合碟形弹簧-半刚性节点装配式结构的三维有限元计算模型,计算装配式结构建筑物隔振前后的自振周期和结构竖向加速度频谱,对比分析结构节点转动刚度、地铁车速、结构与轨道中心距离,探讨这些因素对组合碟形弹簧隔振效果的影响。结果表明:隔振后,结构的自振周期相比于隔振前增大2倍左右;组合碟形弹簧具有明显的隔振作用,隔振效率超过50%;相比于铰接节点和刚接节点装配式结构,组合碟形弹簧的隔振效果在半刚性节点装配式结构中更为明显;地铁列车以80 km/h~100 km/h运行时,组合碟形弹簧的隔振效果表现最好;组合碟形弹簧的隔振效果随对合数的增大而越明显,与对合数呈非线性关系;结构振动频率在0~10 Hz时,隔振效果更好。

压电堆-橡胶组合隔振器的设计及实验研究

针对航天飞行器敏感仪器的精密隔振要求,提出了一种小尺寸紧凑型压电堆-橡胶组合隔振器。完成了组合隔振器压电堆作动器部分和橡胶隔振器部分的结构设计。分别对压电堆作动器的静、动态输出特性和橡胶隔振器的动态特性进行了实验研究。

振动离心复合试验系统中空气弹簧隔振系统设计

振动离心复合试验系统是将电动振动台或压电激振器安装在离心机转臂末端的设备,对于振动台顺臂振动,为了避免过大的激振力对离心机主轴及传动系统造成损坏,在转臂与转臂支承之间安装空气弹簧隔振系统。利用刚体动力学方法,建立了振动离心复合试验系统的数学模型。指出隔振系统必须具有变载荷对中能力。最后,考虑空气弹簧工作在压缩状态、考虑转速对系统刚度的影响,对隔振系统特性进行分析。分析表明,在转臂系统初始位置质心偏离时,空气弹簧刚度随着离心机转速增加而增大。空气弹簧刚度应足够大以抵消离心机转速影响,避免系统发散。

车载光电设备主动隔振平台支撑结构设计及模糊PID控制

光电跟瞄设备在车载平台上将会受到多自由度的复合振动,系统视轴的成像质量将受到很大的影响,严重时设备零部件的配合间隙将会松动甚至零部件损坏。针对某型光电跟瞄设备设计了二级主动隔振支撑平台及主动控制算法。隔振平台采用重心支撑方式,以较大程度地减小对视轴影响较大的耦合角振动,同时在安装架上设计了大阻尼的防冲橡胶垫,与两级减振装置共同作用起到保护和稳定设备的作用。针对角振动问题,以设备平台各支撑点及重心的位移及速度作为反馈信号,采用模糊PID控制算法,设计了隔振平台的控制方案并进行了控制程序的编写。在ADAMS中建立了系统的虚拟样机,对机械系统和控制系统进行了联合仿真。仿真结果表明,二级主动隔振平台在一定的路况下具有较好的隔振防冲性能,能够起到保护设备及稳定视轴的作用。