基于磁流变弹性体的可调频率调谐质量阻尼器

摘要

结构长期使用后，由于刚度退化、疲劳损伤等原因，其固有频率将会发生一定程度的“漂移”。传统的调谐质量阻尼器安装后参数固定，这时参数不再和长期使用后的受控结构相匹配，无法取得良好的减振效果。磁流变弹性体作为一种新型的智能材料，其模量可以随着外加磁场的改变而改变。本文在传统调谐质量阻尼器的基础上，结合磁流变弹性体的磁流变效应，提出了基于磁流变弹性体的频率可调调谐质量阻尼器的概念，并展开了相应的研究。
　　论文共分为五章，第一章介绍了TMD和磁流变弹性体方面的研究成果；第二章主要介绍了磁流变弹性体制备、性能及物理模型方面的研究成果；第三章阐述了TMD的工作原理及刚度调整策略；第四章详细介绍了结构动力特性发生改变的结构固有频率识别方法；最后本文第五章以一长期使用的人行天桥为例，比较了传统调谐质量阻尼器和基于磁流变弹性体的频率可调调谐质量阻尼器的减振效果差异。
　　本文取得了如下的研究成果：
　　（1）当结构长期使用刚度退化后，传统TMD由于参数不再和受控结构相匹配，减振效果减弱。
　　（2）FFT+HHT+NExT方法是一种识别非线性、不稳定信号模态参数的有效方法。
　　（3）磁流变弹性体调配TMD的刚度调整方法正确，相对于传统TMD能够在更宽的频带范围内取得良好的减振效果。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 磁流变弹性体国内外研究现状

1.3 调谐质量阻尼器的研究现状

1.4 工程背景概况

1.5 本文主要研究工作

第2章 磁流变弹性体的制备、性能和物理模型

2.1 引言

2.2 磁流变弹性体的制备过程

2.3 四种制备条件对磁流变弹性体力学性能的影响

2.4 磁流变弹性体的物理模型

2.5 本章小结

第3章 磁流变弹性体调频TMD工作原理及控制策略

3.1 引言

3.2 磁流变弹性体调频TMD的工作原理

3.3 磁流变弹性体调频TMD的参数设计方法

3.4 调频TMD控制效果验证

3.5 本章小节

第4章 结构固有频率识别方法

4.1 引言

4.2 传统模态参数识别方法

4.3 现代模态识别方法—HHT变换

4.4 自然激励技术

4.5 本章小节

第5章 调频TMD对人行桥的竖向振动控制

5.1 引言

5.2 人行桥固有频率识别

5.3 磁流变弹性体调频TMD参数确定及磁路分析

5.4 传统TMD和调频TMD减振效果比较

5.5 本章小节

第6章 结论及展望

参考文献

作者攻读硕士学位期间发表和完成的论文

作者攻读硕士学位期间参与的科研项目

致谢