滚动型单面碰撞调谐质量阻尼器参数优化及减振性能分析 被引量：3

1

作者 张静 王修勇 +1 位作者 王文熙 陈晟 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2022年第6期267-272,共6页

滚动型单面碰撞调谐质量阻尼器是一种由小球、圆形轨道、黏弹性材料挡板组成的减振装置,通过小球与挡板的碰撞耗能以及小球与圆形轨道间的摩擦进行减振。基于Lagrange变分原理,建立单自由度结构与滚动型单面碰撞调谐质量阻尼器的运动方... 滚动型单面碰撞调谐质量阻尼器是一种由小球、圆形轨道、黏弹性材料挡板组成的减振装置,通过小球与挡板的碰撞耗能以及小球与圆形轨道间的摩擦进行减振。基于Lagrange变分原理,建立单自由度结构与滚动型单面碰撞调谐质量阻尼器的运动方程,研究不同质量比下滚动型单面碰撞调谐质量阻尼器的参数优化,分析自由振动、简谐激励以及地震作用下滚动型单面碰撞调谐质量阻尼器的减振性能。结果显示,滚动型单面碰撞调谐质量阻尼器具有良好的减振效果。 展开更多

关键词 振动与波 滚动型单面碰撞调谐质量阻尼器 参数优化 减振性能

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多重滚动碰撞式调谐质量阻尼器及其减振性能研究 被引量：3

2

作者 李书进 范沛然 +2 位作者 孔凡 张远进 王雷冲 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期796-803,共8页

在以往滚动碰撞式调谐质量阻尼器(PTRMD)的研究基础上,提出了一种能分散布设在空腔楼板预制腔体内的多重滚动碰撞式调谐质量阻尼装置(MPTRMD)。该方式隐藏了控制装置,不额外占用建筑的使用空间,不影响结构的布置和使用功能,且布置灵活,... 在以往滚动碰撞式调谐质量阻尼器(PTRMD)的研究基础上,提出了一种能分散布设在空腔楼板预制腔体内的多重滚动碰撞式调谐质量阻尼装置(MPTRMD)。该方式隐藏了控制装置,不额外占用建筑的使用空间,不影响结构的布置和使用功能,且布置灵活,可根据优化情况在结构平面和高度方向上按需设置。同时,该装置将振子质量分散到多个阻尼器,使其在不影响减振性能的情况下做到控制装置小型化,从而对有大附加质量需求的质量阻尼器在技术上提供了可能。推导了设有该装置的受控系统动力学方程,并对其减振性能进行了研究。结果表明,所提多重滚动碰撞式调谐质量阻尼装置在不同布置方式下均能有效减小结构的动力响应,具有很强的耗能能力。对于阻尼器拆分数量的分析表明,将PTRMD的振子拆分后,在开始个数不多时阻尼器的控制效果快速提升,但随着数量进一步增多,达到一定程度后,其提升能力趋缓并出现下降趋势,存有一个最优区间。 展开更多

关键词 振动控制 滚动碰撞式调谐质量阻尼器 多重调谐质量阻尼器 减振性能 空腔楼板结构

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多重单面碰撞调谐质量阻尼器参数优化与试验研究 被引量：2

3

作者 王文熙 余天赋 +2 位作者 华旭刚 陈晟 李欣 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期77-83,共7页

基于多重调谐原理,提出一种将碰撞质量和碰撞耗能装置分散布置的多重单面碰撞调谐质量阻尼器(MSS-PTMD).该阻尼器具有多重调谐的功能,以至能覆盖更宽的控制频域并具有更好的减振性能.同时,该阻尼器能将调谐质量分块化、小型化,提升碰撞... 基于多重调谐原理,提出一种将碰撞质量和碰撞耗能装置分散布置的多重单面碰撞调谐质量阻尼器(MSS-PTMD).该阻尼器具有多重调谐的功能,以至能覆盖更宽的控制频域并具有更好的减振性能.同时,该阻尼器能将调谐质量分块化、小型化,提升碰撞类调谐质量阻尼器在实际工程中的可行性.为深入研究MSS-PTMD的性能特点,建立了单自由度结构与MSS-PTMD耦合运动方程,基于H∞优化准则得到了MSS-PTMD的优化参数;采用数值模拟对比了SS-PTMD和双重单面碰撞调谐质量阻尼器(DSS-PTMD)的减振性能;最后,通过试验验证了DSS-PTMD的减振效果.研究表明,增加调谐质量数量能有效提升MSS-PTMD的减振带宽和减振性能;在完全调谐和失谐±5%的情况下,MSS-PTMD都比SS-PTMD具有更好的减振效果. 展开更多

关键词 单面碰撞调谐质量阻尼器 多重单面碰撞调谐质量阻尼器 参数优化 减振性能

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摩擦对滚动碰撞式调谐质量阻尼器的影响及其试验研究 被引量：1

4

作者 李书进 伍大涛 +2 位作者 阳昌娟 孔凡 张远进 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第14期186-194,共9页

对带碰撞的滚动式调谐质量阻尼器(PTRMD)中的滚动摩擦问题进行理论与试验研究。引入摩擦耗能机制,利用Lagrange变分原理推导了考虑振子滚动摩擦耗能的PTRMD控制方程,通过数值求解分析了滚动摩擦对阻尼器减振性能的影响。选取不同质地的... 对带碰撞的滚动式调谐质量阻尼器(PTRMD)中的滚动摩擦问题进行理论与试验研究。引入摩擦耗能机制,利用Lagrange变分原理推导了考虑振子滚动摩擦耗能的PTRMD控制方程,通过数值求解分析了滚动摩擦对阻尼器减振性能的影响。选取不同质地的滑道面材料,利用高速摄像和计算机图像处理技术对其滚动摩擦因数进行了实测,并制作了单自由度结构模型,对装有不同滑道面材料PTRMD的受控结构模型进行振动台试验,对其在自由振动、强迫振动及地震激励等工况下的摩擦效应进行研究和对比分析。结果表明,PTRMD中振子与轨道间的摩擦效应能提高PTRMD的耗能能力,有效改善其工作性能。且不论何种激励,在一定范围内滑道的滚动摩擦因数越大PTRMD的控制效果就越好,但滚动摩擦因数存在最优区间,太小或过大均不利于PTRMD的减振。 展开更多

关键词 振动控制 滚动碰撞式调谐质量阻尼器(PTRMD) 摩擦耗能 振动台试验 滚动摩擦因数

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双重单面碰撞调谐质量阻尼器参数优化及减振性能分析 被引量：1

5

作者 李欣 王文熙 +1 位作者 王修勇 张静 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2021年第5期45-49,共5页

单面碰撞调谐质量阻尼器是一种由质量块、弹簧、粘弹性材料挡板组成的减振装置,通过碰撞耗能减小结构振动。为研究双重单面碰撞调谐质量阻尼器的优化参数和减振性能,建立单自由度结构与双重单面碰撞调谐质量阻尼器的运动方程,以动力放... 单面碰撞调谐质量阻尼器是一种由质量块、弹簧、粘弹性材料挡板组成的减振装置,通过碰撞耗能减小结构振动。为研究双重单面碰撞调谐质量阻尼器的优化参数和减振性能,建立单自由度结构与双重单面碰撞调谐质量阻尼器的运动方程,以动力放大系数的最大值最小化为优化指标,得到双重单面碰撞调谐质量阻尼器在不同质量比下的优化参数,分析自由振动和简谐激励作用下双重单面调谐质量阻尼器的减振效果,并与单面碰撞调谐质量阻尼器进行对比。结果表明,在完全调谐和小失调情况下双重单面调谐质量阻尼器比单面碰撞调谐质量阻尼器具有更好的减振效果。 展开更多

关键词 振动与波 单面碰撞调谐质量阻尼器 双重单面碰撞调谐质量阻尼器 参数优化 减振性能

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滚动碰撞式调制质量阻尼器减振性能试验研究 被引量：8

6

作者 李书进 孙磊 +1 位作者 余桓 孔凡 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期861-868,共8页

对一种可以置入空腔楼板内部空间的滚动式带碰撞调制质量阻尼器(PTRMD)的减振性能进行了试验研究。该装置结合碰撞调制质量阻尼器(PTMD)和滚动式调制质量阻尼器(TRMD)的特点,由质量碰撞体(小球)、弧形轨道以及弧形轨道上的限位装置构成... 对一种可以置入空腔楼板内部空间的滚动式带碰撞调制质量阻尼器(PTRMD)的减振性能进行了试验研究。该装置结合碰撞调制质量阻尼器(PTMD)和滚动式调制质量阻尼器(TRMD)的特点,由质量碰撞体(小球)、弧形轨道以及弧形轨道上的限位装置构成。介绍了该减振装置的构造和工作原理,设计并完成了带有该减振装置的框架结构模型振动台试验。选用自由振动、简谐激励和地震波等多种工况对模型结构设置阻尼器前后的动力响应进行了对比分析。试验结果表明:采用PTRMD作为减震装置,能够显著降低模型结构在不同激励下的位移响应幅值、位移响应均方根和加速度响应幅值、加速度响应均方根,具有较强的耗能能力。简谐激励作用下,激励频率与主结构频率一致时取得最优减震效果;不同地震波激励输入时,PTRMD取得的减震效果有所不同。 展开更多

关键词 振动控制 减振性能 滚动碰撞式调谐质量阻尼器

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滚动碰撞式调制质量阻尼器及其减振性能研究 被引量：14

7

作者 李书进 杨微婷 +1 位作者 杜政康 孔凡 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期845-853,共9页

为了将装配式结构与结构减振控制技术相结合,提出了一种可以置入空腔楼板内部空间的滚动式带碰撞调制质量阻尼器耗能减振装置(PTRMD)。该装置结合了碰撞调制质量阻尼器(PTMD)及滚动式调制质量阻尼器(TRMD)的装置特点,由质量碰撞体(小球... 为了将装配式结构与结构减振控制技术相结合,提出了一种可以置入空腔楼板内部空间的滚动式带碰撞调制质量阻尼器耗能减振装置(PTRMD)。该装置结合了碰撞调制质量阻尼器(PTMD)及滚动式调制质量阻尼器(TRMD)的装置特点,由质量碰撞体(小球)、弧形轨道以及弧形轨道上的黏弹性限位装置构成。具有制作方便、布置灵活、鲁棒性强等优点,且不额外占用建筑的使用空间,不影响结构使用功能,能有效解决控制装置设置与建筑功能相冲突的矛盾。建立了设有该装置受控系统的动力方程,利用解析法和一种高精度直接积分法对方程进行求解。在此基础上分别研究了PTRMD对结构在自由振动、简谐激励及地震作用下的减振性能。结果表明:该装置可以有效地减小结构的动力响应,具有很强的耗能能力。 展开更多

关键词 振动控制 减振性能 滚动碰撞式调谐质量阻尼器 空腔楼盖结构

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一种内部碰撞型三质量阻尼器试验验证及数值模拟分析 被引量：1

8

作者 郑雨强 王菁菁 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第14期84-91,153,共9页

提出了一种新型控制装置——碰撞型三质量阻尼器(vibro-impact tri-mass damper,VITM),该装置基于三类质量阻尼器发展而成,包含一个调谐质量阻尼器、一个非线性能量阱,以及位于两者之间的自由质量,中间质量可与两侧质量发生碰撞。首先,... 提出了一种新型控制装置——碰撞型三质量阻尼器(vibro-impact tri-mass damper,VITM),该装置基于三类质量阻尼器发展而成,包含一个调谐质量阻尼器、一个非线性能量阱,以及位于两者之间的自由质量,中间质量可与两侧质量发生碰撞。首先,介绍VITM工作原理,建立运动方程和碰撞模型;其次,实施动力试验,验证VITM理论模型的准确性;最后,通过数值模拟方法对VITM的耗能特点、参数影响、频率和能量鲁棒性,以及减震性能展开研究。分析结果表明:VITM主要依靠碰撞耗能,减振效果显著,无需再增设阻尼装置,且碰撞发生在装置内部,不会增加受控结构加速度;同时,VITM较已有装置具备更强的频率和能量鲁棒性,在脉冲型荷载和地震作用下均展现出优越的控制性能,为工程结构减震提供了新方法。 展开更多

关键词 振动控制 非线性能量阱 调谐质量阻尼器 碰撞型质量阻尼器 鲁棒性

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单面碰撞TMD及其桥梁涡激振动控制研究 被引量：14

9

作者 王修勇 胡仁康 +2 位作者 邬晨枫 王文熙 陈宁 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期169-174,共6页

单面碰撞调谐质量阻尼器(SS-PTMD)是一种新型减振装置,通过惯性力和黏弹性碰撞进行结构减振,针对SS-PTMD动力性能、碰撞力模型与验证、SS-PTMD桥梁节段模型涡振控制等开展了理论与试验研究。根据质量块单边运动受限和碰撞的特点,获得了S... 单面碰撞调谐质量阻尼器(SS-PTMD)是一种新型减振装置,通过惯性力和黏弹性碰撞进行结构减振,针对SS-PTMD动力性能、碰撞力模型与验证、SS-PTMD桥梁节段模型涡振控制等开展了理论与试验研究。根据质量块单边运动受限和碰撞的特点,获得了SS-PTMD的动力特性;开展了钢-黏弹性材料碰撞试验,提出了碰撞力模型,根据试验数据识别了碰撞力模型参数,并验证了碰撞力模型;通过1∶40桥梁节段模型涡激振动风洞试验,发现+7°风攻角下出现了明显的涡激振动,根据简谐力涡激力模型识别了模型气动参数;采用仿真分析评估了SS-PTMD控制桥梁涡激振动的效果,在质量比2%及最大涡振振幅风速条件下的减振效率达到87%;通过风洞试验研究了SS-PTMD涡激振动控制效果,在质量比2%及最大涡振振幅风速条件下的减振效率达到92%;理论分析和试验结果表明,SS-PTMD对桥梁涡激振动具有很好的减振效果。 展开更多

关键词 单面碰撞式调谐质量阻尼器 碰撞力模型 桥梁 涡激振动 振动控制

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单面碰撞TMD的减振性能分析与试验 被引量：2

10

作者 王修勇 胡仁康 +1 位作者 郭皓君 李欣 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1987-1992,I0010,I0011,共8页

根据质量块单面碰撞的特点,得到了SS-PTMD的动力特性;开展黏弹性材料自由碰撞试验,根据试验数据识别了碰撞力模型参数,验证了碰撞力模型的可靠性;设计了可改变频率的单自由度结构的试验模型,开展了减振试验。仿真分析表明:调谐时在自由... 根据质量块单面碰撞的特点,得到了SS-PTMD的动力特性;开展黏弹性材料自由碰撞试验,根据试验数据识别了碰撞力模型参数,验证了碰撞力模型的可靠性;设计了可改变频率的单自由度结构的试验模型,开展了减振试验。仿真分析表明:调谐时在自由振动阻尼比由0.1%增加到3.66%时,在简谐激励下的减振率达到95.1%;在频率失谐时(-11.6%)自由振动阻尼比可达到1.71%,在简谐激励下减振率达到94.6%。采用试验分析评估了结构在自由振动、简谐振动的控制效果,分析表明:调谐时在自由振动阻尼比由0.1%增加到3.52%,在简谐激励下的减振率达到95.6%;在频率失谐时(-11.6%)自由振动阻尼比可达到1.43%,在简谐激励下减振率达到95.3%。理论仿真分析和试验结果表明:SS-PTMD能够有效控制自由振动和简谐激励下结构的振动。 展开更多

关键词 单面碰撞调谐质量阻尼器 碰撞力模型 自由振动 简谐振动 减振试验

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PTRMD在多自由度结构中的减振性能及鲁棒性 被引量：4

11

作者 李书进 杜政康 +1 位作者 孔凡 沈少波 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2019年第1期41-47,共7页

将一种带碰撞的滚动型调谐质量阻尼器(PTRMD)应用于多自由度结构中,对其在多自由度结构体系中的减振性能及阻尼器频率失谐时的鲁棒性进行研究。通过拉格朗日方程推导得到分段运动方程,然后推广到多自由度结构中,建立了设有该装置的多自... 将一种带碰撞的滚动型调谐质量阻尼器(PTRMD)应用于多自由度结构中,对其在多自由度结构体系中的减振性能及阻尼器频率失谐时的鲁棒性进行研究。通过拉格朗日方程推导得到分段运动方程,然后推广到多自由度结构中,建立了设有该装置的多自由度受控系统的动力方程,并利用数值方法求解。把PTRMD安装到6层结构中,对其在自由振动和强迫振动时的控制效果进行探讨,并与无碰撞的滚动型调谐质量阻尼器(TRMD)进行了比较,同时对它们在阻尼器频率偏离最优频率时的鲁棒性进行了分析。结果表明:在多自由度结构中安装PTRMD能有效减小结构的动力反应,得到满意的减振效果;相比TRMD,PTRMD具有减振性能好、控制频带宽、适用性强、受阻尼器频率变化的影响不大等优点,具有更广大的应用前景。 展开更多

关键词 振动控制 带碰撞的滚动型调谐质量阻尼器 减振性能 鲁棒性 多自由度结构

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