管状铅柱叠层橡胶杆式阻尼器滞回性能分析

针对传统铅阻尼器易对环境污染、工艺要求高等缺点,本文提出了一种管状铅柱叠层橡胶杆式阻尼器,一方面通过叠层橡胶层与外壳封闭铅柱,防止铅粉泄露,另一方面采用模组化设计,使阻尼器生产过程更为简便。为了研究管状铅柱叠层橡胶杆式阻尼器滞回性能,首先对阻尼器试件进行循环加载试验,接着采用ABAQUS有限元软件,建立了阻尼器二维和三维模型,探究了阻尼器导杆直径、铅柱高度及叠层橡胶高度对阻尼器滞回性能的影响。结果表明:管状铅柱叠层橡胶杆式阻尼器的滞回效果良好,整体滞回性能呈双线性;铅柱高度和导杆尺寸对阻尼器的滞回性能影响较大。

活塞杆贯通式抗蛇行减振器在铁道车辆上的适应性研究

活塞杆贯通式抗蛇行减振器因活塞杆在活塞上下工作腔所占的截面积相等,且活塞上拉伸阻尼阀、压缩阻尼阀参数一致,因此在拉伸和压缩行程中工作腔内的油液通过阻尼阀的流量相等,从而产生相等的阻尼力,使之具有高度对称的动、静态性能,可以弥补双油路抗蛇行减振器静态性能对称性差、单油路抗蛇行减振器动态性能对称性差的不足。首先,基于活塞杆贯通式、双油路和单油路抗蛇行减振器的工作原理和结构参数,建立3种抗蛇行减振器的数值仿真模型;然后,通过减振器性能试验对模型进行验证,对比研究3种抗蛇行减振器仿真下的动、静态性能对称性;最后,利用Simulink将车辆模型和抗蛇行减振器模型进行动力学联合仿真,对比研究小锥度曲线工况下安装活塞杆贯通式和双油路抗蛇行减振器的铁道车辆的曲线稳定性以及大锥度直线工况下安装活塞杆贯通式和单油路抗蛇行减振器的铁道车辆的直线稳定性。研究结果表明:活塞杆贯通式抗蛇行减振器动、静态性能对称性都优异,且都好于双油路和单油路抗蛇行减振器;小锥度曲线工况下,相比于双油路抗蛇行减振器,安装活塞杆贯通式抗蛇行减振器可以提高车辆的非线性临界速度,进一步抑制转向架1.2 Hz左右的摇头振动,提高车辆的曲线稳定性;大锥度直线工况下,相比于单油路抗蛇行减振器,安装活塞杆贯通式抗蛇行减振器可以提高车辆的非线性临界速度,进一步显著抑制转向架8 Hz以下的摇头振动,提高车辆的直线稳定性。研究结果为活塞杆贯通式抗蛇行减振器在铁道车辆上的适应性优势提供理论依据。

双层斜腿刚构连续梁桥人致振动分析及减振设计

文章以安吉曙光桥为例,研究了这座双层桥面斜腿刚构连续梁桥的人致振动及减振设计。计算了桥梁的行人荷载及动力特性,分析了该桥的人致振动响应并进行舒适度评价。针对桥梁双层布置的特点,提出了应用连杆提高刚度、应用调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper,TMD)增强阻尼的减振设计思路,比较分析了3种不同的减振设计:单独设置TMD、单独设置连杆、联合设置连杆-TMD。研究结果表明:安吉曙光桥振动频率低、人致振动响应较大,需对其进行减振控制;单独布置TMD,可有效控制桥梁的振动响应;单独设置2组连杆,可显著提高桥梁的自振频率;同时设置连杆和TMD,可采用较小的TMD实现减振目标。3种减振设计均能满足舒适度要求,工程中应根据实际情况选用。

变电构架避雷针结构风振响应分析与减振优化研究

针对烟台某变电站构架避雷针在风场作用下产生的涡激振动等异常振动问题,该研究通过数值模拟进行避雷针结构的风振响应分析,并探讨相应的减振优化方案。首先,利用现场实测数据获取变电构架避雷针的基本动力特性,并根据目标谱拟合方法模拟脉动风的荷载时程,为后续动力响应分析提供基础。其次,基于这些数据,建立精细化的有限元模型,对结构的动力特性进行分析。针对避雷针结构的特性和调谐质量阻尼器在避雷针结构中的不同安装位置,提出3种不同的减振控制策略。通过在脉动风下进行时程反应分析,检验不同策略下结构的响应,并进行参数化分析。结果显示,基于实测数据的精细化有限元模型能够准确模拟结构的动力特性,随着质量比的增加,调谐质量阻尼器的控制效果逐渐提高,但增长率逐渐减小;在相同质量比下,同时控制避雷针一阶和二阶结构频率的策略比仅控制单一频率更为有效。通过该研究,对于变电构架避雷针的风振响应与减振优化提供全面深入的探讨,并为类似问题的解决提供有益的参考与启示。

液压阻尼器活塞杆激光熔覆WC/Co06涂层耐磨耐腐蚀性能

目的研究WC添加量对WC/Co06复合涂层耐磨耐腐蚀性能影响,以期应用到液压阻尼器活塞杆表面,增强活塞杆耐磨耐腐蚀性能。方法采用同轴送粉式激光熔覆设备在液压阻尼器活塞杆用42Cr Mo钢表面制备不同WC含量(质量分数为5%、10%、15%、20%)的WC/Co06涂层,用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪及维氏硬度显微计,对4组不同WC含量的涂层进行质量检测。用滑动摩擦磨损试验机对涂层进行磨损性能测试。用盐雾腐蚀试验箱对涂层进行耐腐蚀测试。结果熔覆层表面质量良好,稀释率为5%左右。熔覆层显微组织随WC含量的升高越来越致密,WC/Co06涂层生成多种硬质相,如Cr_(23)C_(6)、Cr_(7)C_(3)、WC及Fe_(3)W_(3)C等分布在γ-Co固溶体周围增强其硬度以及耐磨耐腐蚀能力。4组熔覆层中,20%WC含量的熔覆层硬度最高(810HV),是基体的(275HV)2.95倍。摩擦磨损及盐雾腐蚀试验后,熔覆涂层磨损量及腐蚀失重均明显降低,其中20%WC熔覆层的磨损量及腐蚀失重最低,分别为基体的54.7%和21%。结论WC可提高熔覆层硬度,改善熔覆层的耐磨耐腐蚀性能,且WC含量越高,强化效果越明显。通过试验可得20%WC含量的WC/Co06涂层具有更优良的耐磨耐腐蚀性能。

日本高层建筑基础隔震技术的开发和应用

结合三个标志性工程实例 ,点评日本高层建筑基础隔震技术的开发和应用 ,重点介绍新型隔震装置的性能、特点和安装布置 。

软钢棒体阻尼器耗能元件设计与性能分析

设计了3种不同截面形式的软钢棒体耗能器元件,其中包括1种等截面棒体阻尼器耗能元件和2种变截面棒体阻尼器耗能元件。采用有限元软件ABAQUS对这3种耗能元件的耗能性能进行了数值模拟分析,并利用正交试验法研究了耗能器元件的直径、长细比、锚固端板厚度、内缩直径以及端部延伸长度等参数对元件耗能性能的影响。结果表明:变截面棒体耗能元件比等截面棒体耗能元件的耗能性能更强;此外,对于变截面棒体耗能元件,如果将锚固端等直径延伸一段距离,则其耗能性能会得到很大的改善。

具有粘性阻尼作用的粘弹性直杆的纵向振动

对具有粘性阻尼作用下的 Kelvin模型粘弹性杆的纵向振动问题 ,通过复数理论 ,将复特征方程化为两个联立的非线性特征方程组 ,分析了无量纲粘性阻尼系数、粘性阻尼作用位置及材料的无量纲松弛时间对一端固定一端自由的 Kelvin粘弹性杆复频率的影响。

某轻型车辆液力减震器活塞杆断裂失效分析

对发生断裂失效的某型轻型车辆液力减震器活塞杆进行断口失效分析。为查找失效原因对活塞杆根部的加工状态进行分析,同时对活塞杆根部有无过渡圆角的两种情况进行有限元应力分析。结果表明,活塞杆的断裂属于高周疲劳断裂,引起早期疲劳断裂失效的主要原因是因为活塞杆根部过渡截面未加工过渡圆角所造成的。与未加工过渡圆角时相比,加工有R5的过渡圆时可以使活塞杆根部的最大轴向应力下降36%。

上置式水力驱动控制棒

为提高200 MW低温核供热堆经济性,对控制棒结构进行优化设计。在新的控制棒方案中,将控制棒驱动缸移到堆芯活化区以上,控制棒由浮动式活塞带动上下移动。由于驱动缸移出堆芯,燃料组件排布不再缺角,减小了堆的水铀比和堆内的中子吸收,增加了堆的运行时间。适当地加大驱动缸的直径和壁厚,有效降低了制造难度,提高了控制棒运行的可靠性。通过数值计算,分析了上置式水力驱动控制棒的落棒时间。

阵列型金属阻尼器钢棒耗能元件设计与性能研究

设计了5种形式的Q235材质钢棒耗能元件,包括1种等截面钢棒耗能元件RED A和4种变截面钢棒耗能元件RED B,RED C,RED D和RED E。首先,以数值模拟结合正交试验的方法分析各耗能元件的直径d、长细比δ、端板锚固长度lm、内缩直径d1、锚固端延伸长度l1以及中部等截面长度l2等几何参数对其耗能性能的影响;其次,研究钢材力学性能参数对钢棒耗能元件耗能性能的影响,将材质为低屈服点钢LYP100,LYP160和LYP225的耗能元件耗能性能与Q235材质的耗能元件进行对比。结果表明:在5种耗能元件中,RED D的耗能能力最强,且当其几何参数组合为直径d0=40mm、长细比δ=4、内缩直径d1=20mm、中部等截面长度l2=20mm时,耗能性能最优,耗能系数达到2.71;当耗能元件材质为低屈服点钢时,耗能性能进一步提升;耗能元件RED D在最优几何参数条件下,采用低屈服点钢LYP160制作时,耗能系数高达3.12。

绵阳三江大桥叠层曲线组合斜拉桥设计理念和关键技术

绵阳三江大桥是由空间索面曲线钢箱梁人行斜拉桥和单索面混凝土箱梁车行斜拉桥叠置并共用桥塔组合而成的新型结构体系。该桥将斜拉桥的刚劲和曲线桥的柔美巧妙地结合,结构新颖,造型独特,富有韵味,具有较高的技术难度和科技含量。以绵阳三江大桥为例介绍叠层曲线组合斜拉桥设计的理念和关键技术。

桥梁自立杆风致振动TMD控制及优化设计

桥梁自立杆风致振动往往会引起路灯及附属监测设施的损坏,严重时甚至导致灯杆断裂,对其进行风振控制可以避免因常年设施检修引起交通不畅等庞大间接损失。采用TMD阻尼器进行自立杆振动控制已有工程应用,然而相应的阻尼器参数优化设计方法尚未得到深入的研究。根据频域分析理论,采用虚拟激励法及詹姆斯公式可以得到安装TMD阻尼器前后的等效阻尼比,通过参数分析得到了阻尼器参数及位置对控制效果影响的优化曲线,采用该曲线就可以得到TMD的最优参数及安装位置。还推导并建立了自立杆-阻尼器系统的耦合风振控制方程,可适用于Newmark-β时程分析方法。选择某一实际桥梁路灯杆,根据优化曲线选取并安装TMD阻尼器,风荷载则采用谐波合成法模拟脉动风速叠加平均风速计算获得,时程分析表明采用TMD阻尼器并结合提出的优化设计方法极大地抑制了自立杆的振动。时域与频域分析结果比较表明二者吻合较好,说明自立杆振动可以采用考虑一阶振动的频域分析结果。

纳米晶Ni-Co合金镀层在汽车减震器活塞杆上应用的可行性

在汽车减震器活塞杆用调质态45~#钢表面分别制备纳米晶Ni-Co合金镀层和镀铬层。通过比较纳米晶Ni-Co合金镀层、镀铬层及45~#钢基体的耐蚀性和耐磨性,探讨纳米晶Ni-Co合金镀层在汽车减震器活塞杆上应用的可行性。结果表明:纳米晶Ni-Co合金镀层的耐蚀性优于镀铬层和45~#钢基体的耐蚀性;耐磨性也良好,优于45~#钢基体的耐磨性。将纳米晶Ni-Co合金镀层应用在汽车减震器活塞杆上,能够起到良好的腐蚀保护和抗磨损作用。

高温气冷堆控制棒涡流限速器研究综述

高温气冷堆控制棒传动机构整体设置于一回路氦气环境,安装空间狭小,事故落棒时,缺乏有效的行程阻尼,因此,在球床模块式高温堆控制棒传动机构的设计中常采用结构紧凑的涡流限速器来吸收事故落棒的动能,减轻事故落棒对控制棒驱动线的冲击。本文简要介绍近年来涡流限速器在高温气冷堆中的实际应用情况,重点探讨了涡流限速器设计中的数值计算方法和实验方法。

工程结构用液体黏滞阻尼器的结构构造和速度指数

介绍世界各种液体黏滞阻尼器的构成和作为阻尼器重要标准的速度指数的控制办法,其生产厂家和阻尼器的发展过程和设计理念,希望为阻尼器的生产者和使用者提供参考。

270km/h等级高速动力车转向架关键部件——驱动制动单元的设计

介绍了研制 2 70 km/ h动力车的背景 ,对驱动制动单元的成因、组成、相互关系及纵向、垂向、横向悬挂和定位作了说明。此外 。

基于摩擦耗能原理的抑振镗杆

讨论了摩擦耗能镗杆的原理,建立了有非线性库仑干摩擦环节的力学模型,并以摩擦参数为变化量,通过数值分析的方法考察了模型的吸振效果。研制了一种基于摩擦减振的新型镗杆,结合颤振发生的机理与切削稳定性理论,分析了不同摩擦条件下镗杆的抑振效果。将不同摩擦条件下的镗杆切削实验结果与理论模型仿真结果进行对比,发现在既定的摩擦阻尼器中,有滑动摩擦与粘接两个状态,而且存在一个最优正压力使得滑动摩擦消耗能量达到最大值又不处于粘接的状态,此时系统抑振效果达到最佳。切削实验发现基于摩擦减振原理的镗杆有良好的颤振抑制效果。

VDW在框架结构中的减震性能分析及工程应用

文章以某栋7层框架结构为例,通过选用杆式阻尼器和黏滞阻尼墙(viscous damping wall,VDW)2种消能构件,总结阻尼墙的布置及设计模拟方法,通过SAP2000结构分析软件计算,分析对比2种构件在不同工况下的层间位移、层间剪力、能量耗散、最大加速度等地震响应,比较2种减震构件的实际减震效果。分析结果表明,VDW能更好地控制框架结构的地震反应,特别是在大震下控制薄弱层变形方面效果突出。

HTR-10控制棒磁涡流阻尼器研究

高温气冷堆控制棒磁涡流阻尼器是控制棒传动机构中的重要部件 ,其主要作用是利用磁涡流阻尼效应来降低事故落棒过程中的落棒速度 ,减少事故落棒对传动机构所造成的冲击。本文采用有限元分析方法 ,对磁涡流阻尼器的磁场进行了模拟和计算 ,分析了阻尼器的内部结构尺寸和环境温度对其工作特性的影响。并通过传动机构的性能试验 ,验证了有限元模拟计算以及阻尼器设计的合理性和可靠性 ,同时证明了从理论上对阻尼器进行前期设计的可行性。