收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

自供电磁流变阻尼器减振系统与永磁式电涡流TMD的研制及应用

汪志昊  
【摘要】:为使磁流变(MR)阻尼器摆脱对外部电源的依赖与提高调谐质量阻尼器(TMD)的耐久性,本文基于电磁感应原理研制了具有自供电特性的MR阻尼器减振系统与采用电涡流作为阻尼元件的新型TMD装置,并分别用于两大类工程结构的振动控制。一类是适于安装直接耗能减振装置的结构,如斜拉索、隔震桥梁;另一类是更适于采用吸能减振措施的结构,如高耸输电塔、大跨度人行桥与拱桥刚性细长吊杆。本文主要研究内容与取得的成果有: (1)构建了由能量回收电机与只需较小能量供给的MR阻尼器集成的自供电MR阻尼器减振系统,并通过试验与仿真分析阐明了自供电MR阻尼器的可行性、优越性与减振机理。 (2)建立了基于自供电MR阻尼器被动控制的模型斜拉索减振试验平台。试验结果表明:自供电MR阻尼器对模型斜拉索的前五阶模态振动均具有较好的控制效果,既能够大幅提高拉索的模态阻尼比,又不会造成MR阻尼器的嵌固,使得减振效果与拉索的振动幅值水平无关,而外供电MR阻尼器被动控制只能在拉索振动幅值较大时,才有较好的减振效果。分析表明,自供电MR阻尼器对拉索优越的控制效果主要归功于减振系统具有的粘滞阻尼与负刚度控制特性。 (3)提出了面向实桥拉索减振的自供电MR阻尼器设计流程。对两根典型实桥拉索(114m的短索和577m的超长索)的减振仿真分析结果显示:自供电MR阻尼器具有广泛的适用性,对两根拉索都体现出良好的减振效果;只有当MR阻尼器与能量回收电机安装在不同位置时,自供电MR阻尼器才有望实现负刚度控制,从而体现出更优越的减振效果。 (4)拓展了自供电MR阻尼器的应用范围,将其引入到隔震桥梁的减震控制。仿真分析结果表明:隔震桥梁减震的最优主动控制力主要表现为阻尼力;自供电MR阻尼器完全可以达到主动控制的减震效果,具有替代主动控制装置的潜力。 (5)制作了质量为0.2kg的微型永磁式电涡流TMD,并对某大跨度人行桥开展了模型减振试验研究,阐明了电涡流阻尼的实现形式与TMD的减振机理;研制了适用于拱桥细长刚性吊杆风致振动控制的中型永磁式电涡流TMD,并实现了TMD刚度与阻尼的完全分离,且阻尼很容易地通过调整磁场间隙进行调节;建立了大吨位TMD电涡流阻尼的设计流程,其综合了电涡流阻尼的理论估算与磁场有限元磁路优化,并研制了面向人行桥实桥减振的竖向电涡流TMD样机;从经济性、耐久性两方面阐述了永磁式电涡流TMD的工程应用可行性。 (6)应用提出的电涡流阻尼设计流程,研制了满足输电塔“简单可靠、耐久性高与免于维护”要求的大型双悬臂摆式电涡流TMD,并开展了其对足尺输电塔(高124.1m)一阶纵弯模态的现场减振试验。环境振动与断线冲击的测试结果均表明了安装TMD后输电塔一阶纵弯模态的阻尼比增加值可达0.03~0.04。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 杨飏,欧进萍;导管架式海洋平台结构磁流变阻尼隔震的振动台试验[J];地震工程与工程振动;2005年04期
2 周玉丰,陈花玲,吴龙;摩托车磁流变阻尼器的设计研究[J];液压与气动;2005年10期
3 邬喆华;楼文娟;朱瑶宏;孙炳楠;唐锦春;;斜拉索振动控制仿真程序的开发与应用[J];福州大学学报(自然科学版);2005年S1期
4 王宇飞;何琳;单树军;;磁流变阻尼器响应时间的影响因素和优化途径研究[J];船海工程;2006年06期
5 岳崇勤;刘韶庆;杜伟肖;周从钜;;基于混合模式的磁流变阻尼器的工作原理[J];试验技术与试验机;2006年04期
6 刘瑞芬;;磁流变阻尼器的新型控制方法[J];山西建筑;2007年02期
7 王保兵;韩江水;;MR阻尼器的特性试验研究[J];西安科技大学学报;2008年01期
8 鲁嘉;张登友;杨百炼;段宁;;磁流变阻尼器的动态性能试验研究[J];中国仪器仪表;2008年S1期
9 简晓春;盛鹏程;廖昌荣;王菲;;基于磁流变阻尼器的发动机振动模糊PID控制[J];汽车工程;2009年02期
10 王丽;邢海军;刘小贞;;磁流变阻尼器阻尼力计算[J];机械设计与制造;2009年05期
11 谢伟;;磁流变阻尼器性能试验研究[J];山西建筑;2009年20期
12 徐晓美;富春;;线圈外置式磁流变阻尼器及其磁场有限元分析[J];拖拉机与农用运输车;2009年05期
13 过啸鸿;王昊;;新型车用磁流变阻尼器设计[J];上海电力学院学报;2010年01期
14 卢权;张勇;阎军;;机车悬挂半主动变结构控制仿真研究[J];甘肃科技;2010年03期
15 岳德坤;;混合式磁流变阻尼器电磁系统设计[J];成都电子机械高等专科学校学报;2010年01期
16 周瑾;刘勇;林吉凯;徐龙祥;;磁流变阻尼器与磁悬浮系统并联隔振研究[J];武汉理工大学学报(信息与管理工程版);2010年02期
17 漆小敏;叶雄兵;丁芳;王建彬;;磁流变阻尼器减振座椅的研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2010年03期
18 杜奎;施亮;朱若寒;;磁流变阻尼器动态特性研究[J];中国舰船研究;2011年01期
19 侯保林,王炅,F.D.Goncalves;一种磁流变阻尼器非参数模型[J];南京理工大学学报(自然科学版);2005年05期
20 潘存治;杨绍普;;磁流变阻尼器及其控制系统动态响应试验研究[J];石家庄铁道学院学报;2005年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 马新娜;;基于磁流变阻尼器的高速动车组系统动力学研究[A];The 5th 全国动力学与控制青年学者研讨会论文摘要集[C];2011年
2 关新春;郭鹏飞;欧进萍;;磁流变阻尼器力学特征与设计方法的研究[A];第六届全国电磁流变液及其应用学术会议程序册及论文摘要集[C];2011年
3 王炅;朱超;杨哲;黄林;;冲击载荷下磁流变阻尼器控制算法研究[A];第六届全国电磁流变液及其应用学术会议程序册及论文摘要集[C];2011年
4 黄宜坚;俞铁岳;庄劲松;吴福森;;磁流变阻尼器在砌块成型机中的应用[A];第六届全国电磁流变液及其应用学术会议程序册及论文摘要集[C];2011年
5 林彩丽;刘晓梅;;磁流变阻尼器减振系统的分数阶微分方程研究[A];第六届全国电磁流变液及其应用学术会议程序册及论文摘要集[C];2011年
6 王四棋;平文彬;浮洁;余淼;;一种磁流变阻尼器内部流体能的采集装置[A];第六届全国电磁流变液及其应用学术会议程序册及论文摘要集[C];2011年
7 廖英英;刘永强;;磁流变阻尼器的神经网络建模及其在半主动控制中的应用[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
8 涂奉臣;周滨;周娟;冯学斌;;新型磁流变阻尼器的磁路设计及磁饱和分析[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第7分册)[C];2010年
9 郭朝阳;龚兴龙;宣守虎;宗路航;;双筒旁通式磁流变阻尼器的设计与实验研究[A];第六届全国电磁流变液及其应用学术会议程序册及论文摘要集[C];2011年
10 白先旭;王代华;付航;;一种具有圆环形-圆盘形液流通道的磁流变阻尼器[A];第六届全国电磁流变液及其应用学术会议程序册及论文摘要集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 汪志昊;自供电磁流变阻尼器减振系统与永磁式电涡流TMD的研制及应用[D];湖南大学;2011年
2 黄继;含磁流变阻尼器自动武器缓冲系统控制理论与技术的研究[D];中北大学;2011年
3 马新娜;基于磁流变阻尼器的高速机车横向振动控制与动力学研究[D];北京交通大学;2012年
4 蒋学争;自供能磁流变阻尼器的振动能量捕获技术研究[D];南京理工大学;2012年
5 涂奉臣;基于磁流变阻尼器的整星半主动隔振技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 涂奉臣;基于磁流变阻尼器的整星半主动隔振技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 刘永强;基于磁流变阻尼器的高速动车组半主动控制与时滞分析[D];北京交通大学;2011年
8 卜国雄;高耸结构基于性能的TMD/AMD设计及其动力可靠度分析[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 卜国雄;高耸结构基于性能的TMD/AMD设计及其动力可靠度分析[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 史鹏飞;磁流变阻尼器的拟负刚度控制及实时混合试验方法[D];哈尔滨工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 童静;磁流变阻尼器动态响应特性及其长期静置影响研究[D];重庆大学;2010年
2 王洋;汽车悬架磁流变阻尼器设计与优化研究[D];东北林业大学;2010年
3 徐康;基于磁流变阻尼器结构智能控制研究[D];合肥工业大学;2010年
4 张诚;磁流变阻尼器的滞回动力学研究[D];杭州电子科技大学;2011年
5 张克余;磁流变阻尼器的滞回动力学模拟与控制研究[D];杭州电子科技大学;2011年
6 周龙亭;自供能磁流变阻尼器原理及其能量管理电路研究[D];重庆大学;2011年
7 汪忠;基于自供能技术的磁流变阻尼器参数检测系统设计[D];重庆大学;2011年
8 黄永虎;磁流变阻尼器控制系统与剪切式磁流变阻尼器试验研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
9 李晓华;考虑TMD碰撞的结构减振和稳定性研究[D];河南理工大学;2009年
10 曾才民;驾驶员座椅悬架磁流变阻尼器设计研究[D];南京理工大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 徐义忠;TMD到底是啥货色[N];解放军报;2001年
2 郑羽;俄罗斯:以TMD迎战NMD[N];中国矿业报;2001年
3 诗文;集成DVI芯片与TMDS传输将成主流[N];电子资讯时报;2002年
4 胡学兵;台湾也想编“天网”[N];中国国防报;2001年
5 特约撰稿人 常欣欣;盾牌后的暗箭[N];中国质量报;2000年
6 柴永忠;中国反对美国搞NMD[N];解放军报;2001年
7 楚山;美国发展NMD大事记[N];人民日报;2000年
8 王如晨;步日立、夏普后尘 东芝将淘汰液晶生产线卖给中国[N];第一财经日报;2009年
9 记者 王如晨;友达并购东芝新加坡中小尺寸面板业务[N];第一财经日报;2010年
10 长讯;日本又在叫嚷中国威胁[N];湖南经济报;2000年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978