滞回特性

摘要： 为了准确表征大范围应变幅值、激励频率和磁场下磁流变弹性体(Magnetorheological elastomer,MRE)的力学行为,本文引入黏弹性分数阶导数,提出一种描述磁流变弹性体滞回特性的分数阶导数改进Bouc?Wen模型.分析了各向同性与异性MRE的微观形貌特征,对MRE进行了性能试验,研究发现,MRE的储能和损耗模量随着应变幅值(0～100％)增大先不变后减小,随着频率(0～100 Hz)增大而增大,随着磁场(0～545 mT)增大而增大.在此基础上,基于分数阶导数提出改进Bouc?Wen模型,在Simulink软件中建立仿真模型,利用Oustaloup滤波器算法对分数阶导数项近似计算,对比分析验证了改进模型的有效性,各工况下仿真数据和试验数据的吻合度均高于98％.结果表明:改进Bouc?Wen模型能准确地模拟MRE应力应变滞回曲线,拟合精度较Bouc?Wen模型明显提升,改进模型在较宽的应变幅值、频率和磁场范围内是准确有效的,为实现MRE的工程应用打下基础.

摘要： 准确提取参数对超级电容储能系统安全、可靠、高效运行具有重要意义。为克服测试系统复杂、有效数据点少、在线提取困难等问题,提出一种通过补偿内阻消除平衡充放电滞回差异的超级电容参数提取方法。该方法充分利用超级电容在充放电过程中由内阻压降引起的容值-端电压曲线不重合的物理特性,从充放电过程的所有数据中准确提取参数,可有效排除动态过程对参数提取精度的影响。理论分析与实验研究表明所提方法能在不同温度与电流条件下准确提取超级电容的等效参数,可为系统性能测试、优化控制以及高效运维提供有效支撑。

摘要： 为研究在不同的初始安装情况下银锭抱肩榫卯节点抗震性能的影响,试验选用杉木和松木各作了3个银锭抱肩榫卯节点模型,制作安装误差缺陷程度的大小通过节点的紧密程度控制,采用控制卯口宽度,削减榫头宽度的方法来模拟。通过低周反复荷载试验,研究6个银锭抱肩榫卯节点的破坏特征及滞回特性,为今后木结构的制作安装工艺提供参考。

摘要： 针对超、特高压大直径复合绝缘子法兰节点抗震性能及其设计参数影响的问题,建立基于内聚力材料的复合绝缘子法兰节点有限元模型,开展水平低周往复加载下的绝缘子抗弯性能和绝缘子管壁厚度、法兰高度及粘接强度等参数的抗震性能影响分析。分析结果表明:①增大复合绝缘子管壁厚度虽可以提升绝缘子结构的抗弯能力,但对绝缘子的滞回耗能特性影响不大;②增大法兰高度对绝缘子结构的抗弯能力提升不明显,但可以显著提升法兰节点的耗能能力,且过高的法兰高度会使法兰节点提前出现粘结裂缝;③提高法兰与绝缘子之间胶装材料的粘结强度可提升绝缘子线性抗弯刚度和非线性耗能能力,在相同加载控制位移下,粘结强度越大,复合绝缘子法兰节点的滞回耗能特性和抗震延性都得到了显著改善。

摘要： 为研究十字形双向加载作用下腐蚀近海桥墩的损伤演化,设计了2个尺寸及配筋相同的钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)桥墩试件,对其中之一开展了电化学腐蚀试验,随后对2个试件进行了十字形双向拟静力试验。基于实测数据,分析了腐蚀作用对墩柱滞回特性及刚度退化的影响,基于试验现象,及考虑腐蚀和加载路径的改进Park-Ang双参数模型,研究了墩柱损伤演化过程。结果表明:与未腐蚀墩柱相比,腐蚀率为24.15%的墩柱的极限承载力降低达28.74%,累积耗能降低了55.74%;腐蚀作用会明显加速墩柱的双向地震损伤进程;变形对未腐蚀及腐蚀墩柱的双参数损伤指标贡献皆随着位移的增大先减小后缓慢增大;该文改进的Park-Ang模型,结合牛荻涛等的损伤指标范围,能合理量化墩柱损伤状态,可为腐蚀近海桥墩的双向地震损伤分析提供参考依据。

摘要： 为了准确表征大范围应变幅值、激励频率和磁场下磁流变弹性体(Magnetorheological elastomer,MRE)的力学行为,本文引入黏弹性分数阶导数,提出一种描述磁流变弹性体滞回特性的分数阶导数改进Bouc-Wen模型.分析了各向同性与异性MRE的微观形貌特征,对MRE进行了性能试验,研究发现,MRE的储能和损耗模量随着应变幅值(0~100%)增大先不变后减小,随着频率(0~100 Hz)增大而增大,随着磁场(0~545 mT)增大而增大.在此基础上,基于分数阶导数提出改进Bouc-Wen模型,在Simulink软件中建立仿真模型,利用Oustaloup滤波器算法对分数阶导数项近似计算,对比分析验证了改进模型的有效性,各工况下仿真数据和试验数据的吻合度均高于98%.结果表明:改进Bouc-Wen模型能准确地模拟MRE应力应变滞回曲线,拟合精度较Bouc-Wen模型明显提升,改进模型在较宽的应变幅值、频率和磁场范围内是准确有效的,为实现MRE的工程应用打下基础.

摘要： 本文中提出了一种考虑气囊橡胶Payne效应和热力学等效刚度阻尼滞回特性的膜式空气弹簧非线性动刚度模型,以解决空气弹簧动刚度非线性建模难题,并为气囊结构设计与材料选择提供理论依据。首先,通过示功试验对动刚度实部和虚部进行参数识别,表明在小振幅下,气囊橡胶Payne效应会引起动刚度的增大,并验证了不同振幅和频率激励下模型的正确性。接着,从振幅和频率两个维度给出了各解耦变量贡献度变化趋势的物理解释。结果显示,气囊橡胶的Payne效应使动刚度实部随振幅增大而减小,虚部随振幅增大呈现先增大后逐渐减小的趋势;气体刚度和由热交换产生的等效阻尼会使动刚度实部随频率升高逐渐增大,虚部随频率升高先增大后减小。最后给出了一个反映橡胶气囊动刚度贡献率的膜式空气弹簧新的评价指标,可直接表征空气弹簧低幅动态性能和结构设计与材料选择的优劣。试验表明,该值主要随振幅增加明显下降,橡胶气囊在低振幅时产生的刚度不可忽视。

摘要： 为了解决阻尼器存在的如下的温升效应:在工作过程中由于线圈热-磁耦合效应、材料内摩擦、壁面滑动效应、颗粒之间的相互作用以及颗粒与聚合物链之间的相互作用,从而造成器件内部温升现象,影响其可控性。基于自主研发的磁流变胶,采用大振幅振荡剪切试验方法在不同温度(10°C、30°C、50°C、70°C、90°C),三个激励频率(5 Hz、10 Hz和15 Hz)下,即通过输入0 A、0.5 A、1 A、2 A和4 A五种电流来测试MR gel-70的滞回特性随温度的变化。采用扫描电子显微镜和振动样品磁强计对样品的微观结构和磁性能进行了探究。结果表明,磁流变胶作为磁化诱导材料,其力学性能受温度、电流和频率的影响很大。该研究对以磁流变胶为介质的器件应用于工程中的设计问题具有一定的指导意义。

摘要： 为了定量描述不同应变幅值、频率和磁场下磁流变弹性体(magnetorheological elastomer,MRE)的力学特性,提出了一种新的参数识别方法。采用Bouc-Wen模型表征MRE的非线性滞回特性,通过试验数据验证了模型有效性,基于对模型参数与应变幅值、频率和磁场的耦合关系分析,提出了多工况参数识别方法。将仿真值与试验值之间的误差作为目标函数,利用GA-PSO混合算法对Bouc-Wen模型参数进行识别,选用多种工况的试验数据验证识别结果。结果表明,多工况参数识别方法得到的模型参数表达式在较宽的应变幅值、频率和磁场范围内是准确的,能够反映MRE的力学特性。识别和非识别工况下MRE滞回曲线的仿真值与试验值吻合率高于93%,证明了多工况参数识别方法的有效性,该方法也可用于其他模型的参数识别。

摘要： 空气弹簧目前越来越多地用于高端车辆和高铁的隔振,但其动刚度的精确模型不够完善。提出了一种基于热力学的多腔室空气弹簧动刚度理论模型,以适用于乘用车空气悬架控制的精确算法。该动刚度公式综合考虑了外界热交换产生的等效阻尼特性、空气气囊的气腔刚度特性以及气囊阻尼特性,给出各贡献项明确的物理意义及精确的数学表达。与传统空气弹簧模型相比,本模型未对气腔内部气体变化过程加以约束,故具有较强的普适性。示功实验验证了提出的空气弹簧动刚度理论在大行程下的精确性(与实验值相对误差在0.5%以内)和普适性。

摘要： 本文的目的是发展一种新的、简单通用的磁流变减震器模型,以适用于半主动悬架的动力学分析与控制.通过对磁流变减震器进行运动学和流变学分析,将减震器的作用力分为剪切项、粘性项、摩擦项、弹性项和惯性项.对于其中最重要和最复杂的剪切项,以魔术公式模拟,变化魔术公式中的系数可以适应不同电流的影响达到精度和适应性的统一.魔术公式模拟剪切项是本文的特色,因此将本文提出的模型称之为魔术公式模型.数值辨识出各项参数与施加电流的关系,建立起磁流变减震器滞回特性的参数模型.该魔术公式模型形式简单、参数一致且参数物理意义明确、方便用于半主动悬架系统动力学分析与控制器开发.通过试验数据与仿真结果对比,证明模型有较好的精度和适用性.

摘要： 研究土水特征曲线是研究非饱和土的关键.通过GCTS土水特征曲线仪,对不同初始干密度、于湿循环次数和不同应力条件下的非饱和土土水特征曲线进行了测定,利用已经提出的滞回度的概念,计算了各种条件下土的滞回度值并对试验的拟合曲线进行了分析,研究了影响土水特征曲线滞回特性的因素,理论上对其产生这种因素的原因进行了定性分析,分析表明,土水特征曲线滞回特性的性状可归结为孔隙体积的变化,这些成果将更有利的指导非饱和土特性的研究.

摘要： 本文提出了采用金属阻尼的多级限位耗能装置的概念,以及一种使用多级限位耗能装置的新型桥梁结构体系;对该装置的工作过程和力学原理进行了分析,得出该装置的力—位移滞回曲线;使用ANSYS中的COMBIN39与COMBIN40单元的多次组合,并合理设置两种单元的参数,实现了在有限元程序中模拟;并以实际工程为背景,对此新型结构体系的减震耗能效果进行了对比研究.结果表明,使用多级限位耗能装置的新型结构体系抗震性能优异,较未进行抗震设计的常规结构大幅提升,在不增加主梁位移的前提下,大幅减小了固定墩墩底弯矩和墩顶剪力;使用ANSYS中的COMBIN39与COMBIN40单元的多次组合,可以模拟具有多重间隙和多种塑性材料单元的滞回特性,在非线性动力计算中,收敛性较好.

摘要： 提出了一种适用于低层或多层农房建筑的装配式轻型钢管再生混凝土框架-轻墙结构,框架由轻型钢管再生混凝土梁、柱及连接节点螺栓连接而成,轻墙为单排配筋再生混凝土薄墙板,框架与轻墙之间通过构造钢板进行螺栓连接,形成共同工作的受力体系.框架承担主要竖向荷载,同时与轻墙共同工作提供水平抗侧力.为了研究钢筋间距、墙体厚度对装配式轻型钢管再生混凝土框架-轻墙结构中框架与墙体共同工作性能的影响,进行了4个装配式轻型钢管再生混凝土框架-轻墙结构及1个空框架的低周反复荷载试验,分析了配筋间距、墙体厚度对试件损伤演化过程、滞回特性、承载力、延性、刚度以及耗能性能的影响.结果表明:轻型钢管再生混凝土框架-轻墙结构具有良好的共同工作性能,有明确的两道抗震防线;轻墙破坏形态为剪切破坏,随后框架压弯破坏,装配式连接构造安全可靠,结构具有良好的延性;缩小配筋间距、增加墙体厚度可提高轻型钢管再生混凝土框架-轻墙的延性和耗能能力.

摘要： 以连梁式剪切消能器为例介绍了位移型消能器的一般计算方法,采用规范提供的方法计算位移型消能器的附加阻尼比和有效刚度,利用SAP2000软件的OAPI工具编制相关的计算程序对此迭代过程进行计算.利用该程序计算某实际工程消能器的附加阻尼比和有效刚度,并对结构进行小震反应谱分析.采用ABAQUS软件对该工程进行大震动力弹塑性计算,研究消能器在大震作用下的滞回特性.计算结果表明,对结构附加消能器后,结构的各项指标均能满足规范的要求,消能器在小震和大震下均能发挥耗能的作用,并能满足大震不倒的设计要求.

摘要： 基于修正斜压场理论和扰动应力场模型分别对不同剪跨比的高强混凝土剪力墙拟静力试验进行数值模拟,得到相应的滞回曲线和骨架曲线.与试验数据对比,结果表明:较之于修正斜压场理论模型,基于扰动应力场模型计算的P-△滞回曲线与试验P-△滞回曲线吻合更好,得到的破坏形态及裂缝分布图与试验基本相同.充分说明了基于扰动应力场模型的有限元数值模型能够较好地模拟循环荷载作用下的高强混凝土剪力墙构件的滞回特性.

摘要： 框架结构是目前我国建筑结构的主要结构形式之一.影响预制混凝土框架结构性能的因素众多,如何保证结构的整体性和抗震性能是大家普遍关注的焦点,因此开展预制混凝土框架结构的研究对我国的住宅产业化进程具有重要的促进作用.鉴于试件尺寸过小可能会导致尺寸效应明显，难以真实反映出节点的受力特点，所有节点试件均采用了足尺模型。为了能够使实验中的边界约束条件与实际工程中的结构受力相符，4个节点试件中梁、柱的长度分别取至梁、柱的弯矩反弯点处。试验模型与原型相似比为，试验中预制节点试件的具体设计尺寸见图to预制型钢混凝土框架节点与其现浇对比试件具有相近的破坏形态，4个软点均实现了梁端塑性铰破坏机制，节点破坏位置主要集中于核心区附近梁端。预制型钢混凝土框架节点的滞回特性与其现浇对比试件的基本一致。在达到层间弹塑性位移角限值时，两个预制节点与其现浇对比试件的耗能基本一致。

摘要： 通过对三片冷弯薄壁钢管桁架龙骨复合墙体进行侧向刚度试验,研究该种复合墙体在侧向水平力作用下的破坏机理、滞回特性、承载力特征等.试验结果表明,将桁架龙骨外装定向刨花板或纤维水泥压力板复合墙体填充到钢框架中,能增大框架的侧向刚度.为方便工程应用,根据试验结果提出了该种复合墙体在弹性阶段按框架-支撑体系计算的等效支撑拉伸刚度计算公式.研究表明,该种冷弯薄壁桁架龙骨复合墙体,自身侧向刚度较弱,如需要利用其侧向刚度,建议在工程中用钢带或钢管作为侧向支撑.

摘要： 为了揭示条石砌筑石墙的抗震性能及滞回特性,以便为大量既有石结构建筑的抗震性能评定和加固改造提供依据,进行了5片干砌甩浆石墙试件的低周水平反复荷载试验.主要研究参数包括砂浆强度和压应力.通过试验研究了干砌甩浆承重石墙的破坏形态、强度、滞回曲线、骨架曲线、变形能力、耗能能力和刚度退化规律.试验结果表明:石墙的最终破坏形态主要受压应力水平的影响;受剪承载力随砂浆强度和压应力水平的提高而增加,但提高压应力水平对石墙受剪承载力的影响更加显著;条石砌筑石墙的滞回曲线呈现饱满的梭形,表现出良好的耗能性能,揭示了其与砖砌体等其它砌体结构的滞回环在弹塑性阶段呈现明显的滑移捏缩现象存在明显差异.

摘要： 本文主要以高层住宅防屈曲钢板墙结构为工程背景,研究了其在实际工程应用中抗侧构件布置方案的设计问题.在原有的X型准巨型布置方案中结构层间刚度不光滑现象较为严重.本文结合PKPM简化算例模型,对X型支撑布置方案的高层钢结构做了相应的布置方案改进,有效地改善了结构刚度不光滑现象,并且采用防屈曲钢板墙与普通支撑结合布置的方式,提出了优化设置方案,防屈曲钢板墙仅布置在传力路径关键位置作为结构抗侧防线的保险丝,从而减少了整个结构中防屈曲钢板墙需求数量,降低结构的建造成本和建筑空间的占用.

摘要： 本实用新型涉及信号处理技术领域，公开了滞回比较器电路及滞回比较器，能够降低成本。所述电路包括可控硅、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻及第六电阻；可控硅的阳极与电源端连接，阴极与第三开关管的第三端连接，控制极与第一开关管的第三端连接；第一开关管的第一端通过第三电阻与电压输入端连接，还通过第四电阻接地，第二端接地；第二开关管的第一端通过第五电阻与电压输入端连接，还通过第六电阻接地，第三端与第三开关管的第一端连接，第二端接地；第三开关管的第二端与电压输出端连接；第一电阻的与可控硅的阳极、控制极连接；第二电阻与电源端、第三开关管的第一端连接。

摘要： 基于前向递归的小行程纳米运动台滞回特性建模方法，属于超精密运动控制技术领域。建模过程包括采样数据获取、模型构建，算法求解以及结果输出四部分，所述采样数据获取，方法如基于小行程纳米级运动台及热相关滞回数据测量方法中所述，获取在不同温度、不同位移条件下的电流—力的相关数据采集；模型构建部分包括基函数确定与模型的结构和参数确定；算法求解部分包括初始条件设置、RBF网络构建、RBF中心个数判定以及权值输出。本发明基于一个多输入单输出非线性系统的输入输出数据快速识别模型参数，在减小计算量的同时保证模型精度，并解决传统最小二乘类算法因矩阵病态导致的算法不稳定问题，进而通过逆模型补偿提高运动台的性能。

摘要： 本发明公开了一种具有滞回特性欠压保护功能的超级电容充放电系统，包括充电单元、超级电容模组、欠压保护单元、升压单元、均压保护单元以及电源监测单元，所述充电单元分别连接主电源和所述超级电容模组，所述电源监测单元分别连接主电源和所述升压单元，所述均压保护单元连接超级电容模组，所述欠压保护单元分别连接所述超级电容模组和所述升压单元。该发明通过带滞回特性欠压保护单元电路系统，避免了超级电容升压后供电过程中，因超级电容能力不足而发生假关机‑非控制开机现象，消除了超级电容供电时的震荡影响，提高了超级电容供电系统的可靠性。

摘要： 本发明公开了一种基于滞回特性器件的存储器的单元电路及由多个该单元电路组成的阵列电路，其中，该存储器单元电路包括：信息存储模块、写操作模块和读操作模块，信息存储模块包括写操作端和读操作端，主要由具有滞回特性的单元组成，利用滞回特性的状态存储信息；写操作模块与写操作端连接，该连接控制信息存储模块内存储的信息，并在存储单元的滞回特性状态偏离对应的滞回区域前，写控制电路可以将其重置到滞回曲线的某个区间内，且该重置操作无需预先获取所存储的信息；读操作模块与读操作端连接，该连接获取信息存储模块内的状态存储信息。该存储器通过具有滞回特性的器件实现信息存储，从而刷新时无需事先进行读操作，实现刷新操作的简化。

摘要： 本发明公开了一种基于具有滞回特性器件的静态存储器的单元电路及阵列电路。单元电路包括：信息存储模块、写操作模块和读操作模块，其中，信息存储模块由具有滞回特性的器件组成，以利用滞回特性的状态存储信息，并包括写操作端和读操作端，且所存储的信息在没有外部能量输入的情况下，允许发生改变；写操作模块与写操作端连接，以对信息存储模块内存储的信息进行写操作，且在不改变存储的信息时，通过对写操作端的持续控制避免存储的信息发生改变；读操作模块与读操作端连接，以对信息存储模块内的状态存储信息进行读操作。该发明具有高集成度、高耐久度的优点，是一类可以实现在低电压下维持数据从而极大降低功耗、提高存储密度的存储器。

摘要： 本发明提供了一种RV减速器的滞回特性参数的确定方法及测试平台，该测试平台包括用于固定RV减速器的支撑座、摆臂、千分表和配重结构；摆臂的一端与RV减速器的输出端固定；配重结构用于对摆臂提供负重；摆臂的另一端安装千分表，用于获取负重的摆臂的偏移数据；该方法根据配重结构对应的质量数据确定千分表对应的偏移数据，且将偏移数据转换为相应的角度参数；并确定角度参数和质量数据对应的负载扭矩的映射关系，以根据映射关系确定RV减速器的滞回特性参数。本发明不依赖伺服控制系统和高精度的角度编码器，还将确定的数值转换后的角度数据对应到滞回参数曲线中，进而计算得到滞回特性参数，成本较小的前提下还能保证参数的准确性。

摘要： 基于前向递归的小行程纳米运动台滞回特性建模方法，属于超精密运动控制技术领域。建模过程包括采样数据获取、模型构建，算法求解以及结果输出四部分，所述采样数据获取，方法如基于小行程纳米级运动台及热相关滞回数据测量方法中所述，获取在不同温度、不同位移条件下的电流—力的相关数据采集；模型构建部分包括基函数确定与模型的结构和参数确定；算法求解部分包括初始条件设置、RBF网络构建、RBF中心个数判定以及权值输出。本发明基于一个多输入单输出非线性系统的输入输出数据快速识别模型参数，在减小计算量的同时保证模型精度，并解决传统最小二乘类算法因矩阵病态导致的算法不稳定问题，进而通过逆模型补偿提高运动台的性能。

摘要： 本发明公开了一种基于磁声发射信号滞回特性的铁磁性材料疲劳损伤表征方法，根据被测试件的尺寸及材质，确定励磁线圈的尺寸及绕制匝数，选定试件上表面固定位置作为信号采集位置，将声发射探头与试件耦合于信号采集位置，利用单频正弦信号作为励磁信号，进行试件磁化；利用声发射探头拾取磁声发射信号；对采集到的磁声发射信号时域波形和同步励磁信号时域波形进行截取。对磁声发射信号进行包络积分，并将两种数据关于时间对齐。以同步励磁信号为基础计算得到的磁场强度为横坐标，磁声发射信号的包络积分为纵坐标绘制磁声发射信号滞回曲线，提取其磁声发射信号滞回曲线的等效矫顽力，用于试件早期疲劳损伤表征。

摘要： 本发明公开了一种具有滞回特性欠压保护功能的超级电容充放电系统，包括充电单元、超级电容模组、欠压保护单元、升压单元、均压保护单元以及电源监测单元，所述充电单元分别连接主电源和所述超级电容模组，所述电源监测单元分别连接主电源和所述升压单元，所述均压保护单元连接超级电容模组，所述欠压保护单元分别连接所述超级电容模组和所述升压单元。该发明通过带滞回特性欠压保护单元电路系统，避免了超级电容升压后供电过程中，因超级电容能力不足而发生假关机‑非控制开机现象，消除了超级电容供电时的震荡影响，提高了超级电容供电系统的可靠性。

摘要： 本实用新型涉及一种构件滞回特性试验用夹具，包括两个基座，两基座的端部固定连接固定座，两基座上分别设有滑槽，基座上方设有能够沿滑槽滑动的移动座，两侧滑槽的外侧均设有长条限位孔，移动座通过限位螺栓与长条限位孔连接，固定座和移动座的相对面上对称设置四个滚轮座，滚轮座上设有滚轮，滚轮能够沿水平方向滚动，移动座连接丝杠调节机构，基座的底部设有底脚。本实用新型通过对试件位移的约束，可以避免试件发生平面外位移，极大地提高了实验的准确性，可以使实验结果更精确。操作简单，大大地节省了做实验的时间，夹具可以重复利用还节约了资源，降低了成本。