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新型旋转碰撞阻尼器控制性能研究与应用初探
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作者 沈均杰 王菁菁 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第4期80-88,共9页
提出一种新型控制装置——旋转碰撞阻尼器(RID),该装置基于两类质量阻尼器发展而成,由若干旋转体组成,各旋转体在同一平面内绕一固定轴旋转,相邻旋转体发生碰撞从而耗散能量,避免结构产生过大的加速度。首先,介绍RID的工作原理,建立非... 提出一种新型控制装置——旋转碰撞阻尼器(RID),该装置基于两类质量阻尼器发展而成,由若干旋转体组成,各旋转体在同一平面内绕一固定轴旋转,相邻旋转体发生碰撞从而耗散能量,避免结构产生过大的加速度。首先,介绍RID的工作原理,建立非碰撞状态下主体结构和RID各旋转体的运动方程,建立碰撞状态下考虑相邻旋转体碰撞时动量守恒和恢复系数的碰撞模型;其次,通过动力试验比较RID的试验响应和数值响应,验证RID理论模型的准确性;再次,将结构简化为单向振动结构,采用脉冲型荷载对RID装置参数进行数值优化;最后,通过数值模拟方法对RID在柔性结构和刚性结构中的减振性能与应用展开研究。结果表明:在柔性结构的减震控制中,RID在地震响应与优化响应幅值相近时减震效果显著,但作为被动控制装置,RID发挥减振效果需要一定时间,且减震性能对地震时域特点和地震大小较敏感。因此,RID的减振性能仍有提升空间。在刚性结构的共振响应控制中,RID减振性能不受结构动力特性改变的影响,且所需的空间行程不随激励增大而增长。此外,较大激励作用下,RID控制的主体结构呈现出强调制响应,该非线性动力响应有助于脉冲型荷载作用下的能量传递。 展开更多
关键词 振动控制 旋转质量阻尼 碰撞型质量阻尼器 参数优化
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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
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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 碰撞型质量阻尼器 鲁棒性
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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
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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 滚动单面碰撞调谐质量阻尼 参数优化 减振性能
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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
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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 碰撞的滚动调谐质量阻尼 减振性能 鲁棒性 多自由度结构
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