电流变弹性体夹层结构梁动力学特性分析
将电流变弹性体材料等效为粘弹性阻尼材料,运用夹层梁理论和广义Hamilton原理,建立了电流变弹性体夹层结构梁的动力学模型,并对其动力学特性进行仿真分析.仿真结果表明,随着外加电场强度的增加,电流变弹性体夹层结构梁的刚度和模态损耗因子得到提高,系统的振动也会减小;增加电流变弹性体夹层的厚度,能降低系统的固有频率,但同时也可以提高模态损耗因子.表明电流变弹性体夹层结构梁具有与电流变液夹层梁相似的动力学特性,在外加电场的作用下,能增大结构的阻尼损耗,有效抑制系统的振动.
压电智能结构的阻抗法建模
采用基于机械阻抗分析的方法,推导了表面粘有压电陶瓷作动器的四边简支矩形薄板的建模过程,并进行了仿真计算。与静态分析的结果进行比较,表明阻抗法的建模过程抓住了电压陶瓷片与结构之间动态耦合的物理实质,是一种更好的建模方法。
用于结构振动控制的电流变阻尼器的设计
地震是一种随机振动,一旦发生将影响结构的安全,ER智能材料是一种可控流体,它在电场作用下可从牛顿流体变为剪切屈服应力较高的粘塑性体,且这种转变连续、可逆、迅速,因此,可用它来制作可调阻尼器,实现对工程结构地震反应的半主动控制。本文在简要介绍了ER电流材料的基本性能和ER可调阻尼器的工作原理的基础上设计了一个具有较大可调范围和较高阻尼力的ER电流变阻尼器。
新型形状记忆合金阻尼器的试验研究
本文在对形状记忆合金(SMA)的力学性能研究的基础上,设计和制造出一种性能良好的SMA阻尼器,介绍了其工作原理及有关试验结果,将该阻尼器安装在斜拉桥模型上,进行了斜拉桥模型振动试验.试验结果表明该阻尼器的耗能效果明显,在工程结构振动控制方面具有比较好的应用前景.
切向流与偏流相互干扰对穿孔板声阻抗的影响
对切向流和偏流相互干扰如何影响穿孔板声阻抗进行了细致的实验研究,结果表明:切向流削弱了偏流对穿孔板声阻的调控,但在较高偏流速度下,偏流对穿孔板声阻的影响仍起主导作用;此外,不同的偏流方式(吹气或吸气)与切向流干扰对穿孔板声阻抗的影响有明显区别.最后,尝试通过有效流量系数把不同实验条件下的数据关联起来.
SMA机敏结构交替驱动恒流源及其振动控制
研究了形状记忆合金(shape memory alloy,简称SMA)机敏结构的振动主动控制,为克服SMA的热滞效应,提高SMA的动态响应速度,提出一种交替驱动SMA驱动组元的控制方案,设计与开发一种多路宽量程SMA交替驱动恒流源。在简要介绍研究背景与设计思路的基础上,以控制器PIC18F4620单片机和高电压大功率功率放大器OPA549为核心,详细阐述恒流源系统构成与核心部件、系统软硬件设计思路、功能指标和开发过程。通过构建实验模型结构和实验平台,进行了基于交替驱动SMA机敏柔性结构振动主动控制实验。实验结果表明,该驱动恒流源具有稳定恒流控制效果,结合SMA机敏结构交替驱动方案实现结构振动主动控制效果良好,并适用于其他需要多路大电流恒流源的科研场合。
TLMD阻尼器在桥梁工程上的应用研究
为有效抑制九江长江大桥三大拱吊杆的涡激振动,曾为其加装了TMD阻尼器。近20 a来其涡激振动得到了控制,但却造成了阻尼器长期大幅振动状态下的疲劳损伤。为避免当损伤积累后将削弱减振效果并危及结构安全,依托该桥三大拱吊杆新型液体-质量双调谐阻尼器(TLMD)研发项目,研究了阻尼器安装质量比与主振系统及阻尼系统动力放大系数的关系,并对阻尼器振动幅值进行了理论分析。研究发现:为保证阻尼器的安全与可靠,应选取合理的阻尼器安装质量比,使得该类阻尼器的动力放大系数不超过30倍。并据此指导了该桥吊杆新增阻尼器实施方案的设计。测试结果表明减振效果良好,且未见阻尼器疲劳损伤现象。
基于双目视觉的振动测量及控制
针对柔性板的低频振动问题,研究了一种基于双目视觉测量其低频振动和反馈的控制方法。采用视觉传感器采集柔性板振动过程中的图像序列,通过图像处理的方法分析图像序列,从而得到柔性板的振动信息。以此信息作为控制反馈信号,采用最小控制合成算法(minimal control synthesis,简称MCS)抑制柔性板的振动。在相同的条件下,比较MCS算法和比例微分(proportion differentiation,简称PD)算法的控制效果。实验结果验证了基于双目视觉测量和MCS算法的可行性,且MCS算法的控制效果要优于PD算法。
含电磁轴承的推进轴系横向振动特性研究
推进轴系振动通过轴承基座激发壳体结构,从而引起结构辐射噪声。针对推进轴系横向振动控制问题,提出采用电磁轴承抑制支承振动传递的方法。建立了包含电磁轴承的轴系动力学模型以及相应的轴系横向振动计算方法,分析了电磁轴承等效刚度对轴系振动特征和振动传递的影响规律,从理论上说明了电磁轴承用于刚度控制的可行性。仿真结果表明,轴系横向振动频率随电磁轴承刚度变化而变化,通过改变含电磁轴承的支承等效刚度,可调节轴系在不同转速下运行时的力传递特性,减小螺旋桨振动通过轴系向壳体传递。
调谐质量减振器在人行桥人致振动控制中的应用
以某城市人行天桥的实际工程为例,系统地对天桥人致振动和减振进行了研究与分析。在对桥梁不同工况动力时程响应数值仿真计算基础上,在桥中心布置了2台TMD装置,用以控制桥梁在人行激励时的加速度响应,最终通过对比现场TMD调谐质量减振器装置锁死与释放时的测试结果,证明该工程安装的减振装置达到了预期的效果,将桥梁的阻尼比提高到10倍左右,将桥梁的人行激励加速度响应减小70%左右,说明TMD系统对减轻大跨度钢结构桥梁竖向人致振动有显著效果。












