大跨桥梁多模态涡激振动控制受限于传统线性吸振器的窄频特性。非线性能量阱惯容器(nonlinear energy sink inerter,NESI)结合宽频吸振与质量放大效应,具备多模态控制潜力,但其性能易受自质量、装配误差等附加位移影响。针对桥梁风致多...大跨桥梁多模态涡激振动控制受限于传统线性吸振器的窄频特性。非线性能量阱惯容器(nonlinear energy sink inerter,NESI)结合宽频吸振与质量放大效应,具备多模态控制潜力,但其性能易受自质量、装配误差等附加位移影响。针对桥梁风致多模态涡激振动控制,提出基于NESI的控制方法。通过理论分析与数值模拟,研究了附加位移效应对NESI控制性能的影响。研究表明,附加位移导致NESI刚度与阻尼的有效参数范围偏移,引发1∶2次频率比共振,涡激振动抑制效率降低53.7%。此外,相较于阻尼比,NESI的控制性能对桥梁模态频率和初始激励幅值更为敏感。当存在附加位移时,NESI控制性能对频率比和激励幅值变化均表现出显著退化,尤其在频率比小于1区域内性能波动剧烈。进一步研究表明,适当提高质量比与惯质比虽可在一定程度上缓解附加位移带来的性能损失,但在频率比小于1的条件下仍难以实现稳定控制。展开更多
文摘大跨桥梁多模态涡激振动控制受限于传统线性吸振器的窄频特性。非线性能量阱惯容器(nonlinear energy sink inerter,NESI)结合宽频吸振与质量放大效应,具备多模态控制潜力,但其性能易受自质量、装配误差等附加位移影响。针对桥梁风致多模态涡激振动控制,提出基于NESI的控制方法。通过理论分析与数值模拟,研究了附加位移效应对NESI控制性能的影响。研究表明,附加位移导致NESI刚度与阻尼的有效参数范围偏移,引发1∶2次频率比共振,涡激振动抑制效率降低53.7%。此外,相较于阻尼比,NESI的控制性能对桥梁模态频率和初始激励幅值更为敏感。当存在附加位移时,NESI控制性能对频率比和激励幅值变化均表现出显著退化,尤其在频率比小于1区域内性能波动剧烈。进一步研究表明,适当提高质量比与惯质比虽可在一定程度上缓解附加位移带来的性能损失,但在频率比小于1的条件下仍难以实现稳定控制。
