电磁调谐惯质阻尼器参数优化及减振分析

摘要

利用惯质单元和电磁阻尼单元代替传统调谐质量阻尼器的质量和黏性阻尼,形成电磁调谐惯质阻尼器(Electromagnetic Tuned Inerter Damper,ETID),以单自由结构为研究对象,对ETID的减振性能进行理论与数值计算。首先,建立单自由度-ETID耦合结构动力学方程,以被控主结构的位移峰值为优化目标,利用H∞范数优化理论进行参数优化,通过蒙特卡洛模式搜索法和粒子群算法两种智能算法对ETID的频率比、电磁阻尼比和机电耦合系数进行数值优化。其次,在不同失谐频率下开展调谐参数的频域分析,研究ETID的鲁棒性。最后,在惯质比为2%的条件下,进行多个地震波激励下的时域仿真分析,并与经典调谐质量阻尼器(Tuned Inerter mass damper,TMD)的减振性能进行对比,仿真结果表明在特定的地震作用下ETID控制效果明显,鲁棒性能良好。