大档距特高压覆冰输电线路起舞风速TTMD控制优化研究

针对大档距特高压输电线路舞动难以防治的问题,设计了一种电涡流扭转向调谐质量阻尼器(TTMD),并论证了相比于竖向阻尼器具有更强的适用性。从整档线路力学模型出发,推导了整档线路覆冰导线-TTMD系统的舞动偏微分方程,选取全局形函数离散得到常微分方程,采用李雅普诺夫稳定定理计算起舞风速。建立基于遗传算法的TTMD防舞优化设计方法,考虑到真实环境中导线覆冰偏角存在较大的不确定性,以大范围多覆冰偏角下导线最小起舞风速为优化目标,对TTMD的频率比、阻尼比、质量比、安装位置、导线张力、覆冰质量等参数进行优化设计。以某500 m大档距特高压输电线路覆冰八分裂导线为例进行优化设计,计算结果表明:当质量比高于0.005时,TTMD即可有效地提高最小起舞风速;TTMD的推荐安装位置范围为导线左侧1/4跨-右侧1/4跨;TTMD控制效果具有良好的鲁棒性;设计TTMD时,应当采用较高的导线张力、较低的覆冰质量设定,以得到偏于安全的TTMD参数设计值。

TTLCD-偏心结构转化为TTMD-偏心结构的减振控制研究

针对偏心结构,研究在地震激励下,扭转调频液柱阻尼器(TTLCD)系统优化参数和对结构减振控制的模拟。首先通过比较TTLCD-结构体系和TTMD-结构体系的耦联微分方程,可将TTLCD-结构体系转化为TTMD-结构体系,从而得到TTLCD-主结构与TTMD-主结构质量比、频率比、主结构自振频率和主结构阻尼等,利用Ikeda公式对TTLCD阻尼比和频率比参数优化,并用有限元软件来对复杂结构减振控制进行数值计算。通过单层偏心结构和4层偏心放置单个或多个TTLCDs为例,用Ikeda公式求得TTLCDs参数,并用SAP2000进行结构分析,同时与MATLAB结果进行对比,验证了该方法的合理性和可行性。

高层建筑平移扭转耦联振动控制系统LTTMD的参数研究

本文分析了不对称高层建筑平移 扭转耦联振动的动力特性及其地震作用下的动力反应 ;根据结构控制的基本理论提出了用LTTMD控制系统 ,控制不对称高层建筑多阶振型的计算方法 ,编制了相应的计算机程序 ;

Torsional Response of the Offshore Platform with TMD

It is pointed out in this paper that the offshore platform could be controlled by means of the Tuned Mass Damper (TMD) if there is torsional vibration in the system. The effectiveness of the location of TMD is quantified with the help of the response ratio between the peak responses of the system in the presence and in the absence of TMD. In addition, the parameters of frequency and damping ratio of TMD are optimized.

双向水平及扭转调谐质量阻尼器及其减震控制研究

调谐质量阻尼器可以减小地震作用下的结构动力响应,但传统的调谐质量阻尼器在控制结构平移-扭转耦联多维振动方面存在不足。提出由调谐质量块、扭转质量块及扭转杠杆等组成的双向水平及扭转调谐质量阻尼器,利用其自身的平移和转动可以实现对结构水平及扭转振动控制。根据该多维调谐质量阻尼器的运动机理,建立了考虑偏心扭转效应的结构减震体系控制运动方程。以一装有多维调谐质量阻尼器的偏心结构为算例,对结构在地震作用下的扭转耦联减震性能进行研究,并对多维调谐质量阻尼器与传统单向调谐质量阻尼器的减震效果进行了对比分析。结果表明:合理布置的多维调谐质量阻尼器能有效降低结构在水平两向及扭转方向的振动,其减震明显优于传统的单向调谐质量阻尼器。

土-不规则建筑-ATMD相互作用系统动力特性的研究

使用傅里叶变换,建立了土-不规则建筑-ATMD相互作用系统的动力方程。定义ATMD的参数准则为:设置ATMD结构的最大平移和扭转角位移动力放大系数的最小值的最小化。ATMD有效性准则定义为:设置ATMD结构的最大位移动力放大系数的最小值的最小化与未设置ATMD结构的最大位移动力放大系数之比。基于定义的准则,研究了不规则建筑标准化偏心系数(NER)、扭转对侧向频率比(TTFR)、土对结构的刚度比(SRSS)和高基比(HBR)对AT-MD最优参数和有效性的影响。通过数值分析,综合出了一些有益的建议,为软土地基不规则建筑的地震振动控制设计与实现提供参考。

非对称结构扭转振动多重调谐质量阻尼器(MTMD)控制的最优位置

研究了非对称结构扭转振动多重调谐质量阻尼器(MTMD)控制的最优位置。本文采用的MT MD具有相同的刚度、阻尼,但质量不同。基于导出的设置MTMD时非对称结构扭转角位移传递函数,建立了扭转角位移动力放大系数解析式。MTMD最优参数的评价准则定义为:非对称结构最大扭转角位移动力放大系数的最小值的最小化。MTMD的有效性评价准则定义为:非对称结构最大扭转角位移动力放大系数的最小值的最小化与未设置MTMD时非对称结构最大扭转角位移动力放大系数的比值。基于定义的评价准则,研究了非对称结构的标准化偏心系数(NER)和扭转对侧向频率比(TTFR)对不同位置MTMD最优参数和有效性的影响。

地震作用下不规则建筑AMTMD控制的动力特性-Ⅰ:平动振动控制

主动多重调谐质量阻尼器(AMTMD)最优参数准则定义为:设置AMTMD不规则建筑的最大平动位移动力放大系数最小值的最小化。AMTMD有效性准则定义为:设置AMTMD不规则建筑最大平动位移动力放大系数最小值的最小化与未设置AMTMD不规则建筑最大平动位移动力放大系数之比。使用定义的准则,研究了不规则建筑标准化偏心系数(NER)和扭转对侧向频率比(TTFR)对AMTMD控制不规则建筑平动位移时的最优参数和有效性的影响。

土-不规则建筑-AMTMD相互作用系统的最优性能研究

使用傅里叶变换,建立了土-不规则建筑-AMTMD相互作用系统的动力方程。AMTMD参数准则定义为:设置AMTMD结构的最大平动和扭转角位移动力放大系数的最小值的最小化。定义AMTMD有效性准则为:设置AMT-MD结构的最大位移动力放大系数的最小值的最小化与未设置AMTMD结构的最大位移动力放大系数的比值。基于定义的准则,研究不规则建筑标准化偏心系数(NER)、扭转对侧向频率比(TTFR)、土对结构的刚度比(SRSS)和高基比(HBR)对AMTMD最优参数和有效性的影响,为软土地基不规则建筑的地震振动控制设计与实现提供参考。

地震作用下不对称高层建筑平移—扭转耦联振动的控制研究

本文分析了不对称高层建筑平移—扭转耦连振动的动力特性及其地震作用下的动力反应,根据结构控制的基本理论提出了不对称高层建筑LTTMD控制的计算理论及计算方法,编制了相应的计算机程序。并用实例分析了一个20层不对称高层建筑;其结果表明,施加LTTMD控制机构后,结构的水平及扭转地震反应均显著降低。

动力吸振器在传动轴扭振控制上的应用

首先使用LMS数据采集系统在试验场对某品牌SUV进行NVH摸底测试,通过阶次分析技术确定了发动机二阶振动引起传动轴的扭振,进而引发整车2 000r/min转速下的轰鸣声及异常振动。然后分析了动力吸振器的工作原理,设计工作频率为67Hz的动力吸振器,并利用有限元方法分析得出动力吸振器工作频率为67.4Hz。最后进行优化验证测试,优化后前、后排的总声压级均降低7d B以上,语言清晰度提升57%。试验证明,该方法能有效改善2 000r/min下整车的振动噪声水平。

不对称高层建筑平移-扭转耦连振动的多振型控制研究

本文分析了不对称高层建筑平移-扭转耦连振动的动力特性及其地震作用下的动力反应,根据结构 控制的基本理论提出了用LTIMD控制系统控制不对称高层建筑多阶振型的计算理论及计算方法,编制了相应的 计算机程序。

MTMD控制结构扭转振动的优化设计

通过对多重调谐质量阻尼器(MTMD)控制结构扭转振动的分析,提出了MTMD系统的优化设计步骤,给出了MTMD模型的选取、质量比和MTMD系统TMD总数取值的建议,并通过优化分析,得出了MTMD的最优安放位置和最优设计参数。

3种构造形式调谐质量阻尼器性能

提出了3种平面内自由运动的调谐质量阻尼器(TMD)构造形式,即十字形(CTMD)、X形(XTMD)和旋风形(TTMD),通过有限元模型对比分析了3种TMD刚度变化、模态和简谐激励振动响应。根据分析结果可知,当TMD激励方向与弹簧垂直时,弹簧出力表现出非线性行为;相比于其他构造形式,TTMD减振效果更为稳定,效率更高。当质量比大于3%时,TTMD抑振效果更为显著。

半主动变刚度变质量变阻尼TMD偏心结构双向减震控制研究

为了减小偏心结构在双向地震作用下的平扭耦联响应,解决现有调谐质量阻尼器(TMD)无法同时控制结构平面内双向振动的问题,提出了可同时改变双向刚度、质量与阻尼的新型半主动TMD。为了实现参数的实时调节,该半主动TMD可以通过小波变换识别结构双向的瞬时振动频率,计算双向的瞬时频率比,通过改变菱形弹簧装置的夹角来调节其双向的刚度以分配刚度比,进而改变TMD的质量以使其双向的自振频率与结构的双向瞬时振动频率匹配。同时,该半主动TMD还可以通过开关吸附于质量块底部的电磁铁的电源以实现阻尼的实时调节。为了验证其双向的减震性能,以一六层双向偏心结构为例进行在双向地震作用下不同TMD的减震控制效果研究。作为对比,分别设置了在平面双向各布置一个被动TMD及单向半主动TMD的结构模型。数值分析结果表明:在控制效果方面,双向半主动TMD能够有效地减小偏心结构双向的位移平动及扭转响应,减震性能优于被动控制对照组;在减震率方面,其对结构整体均方根响应的控制性能优于最大响应;在平动控制效果方面,由于结构Y向的动力响应比X向更容易受到扭转的影响,其在X向的控制效果优于Y向;在扭转响应控制方面,由于其能显著减小结构的平扭耦联响应,因此,能够有效地控制结构的扭转响应。