调谐质量阻尼器

摘要： 大型化后的漂浮式风力机非线性运动特征显著增强,为此以DTU 10 MW风力机为研究对象,建立NAUTILUS半潜式平台漂浮式风力机模型,在机舱内部配置调谐质量阻尼器(TMD),通过多岛遗传算法优化TMD参数,研究无TMD控制、TMD控制(未优化)及优化TMD控制下漂浮式风力机运动响应特性,并基于混沌理论,采用相空间重构和最大Lyapunov指数法从定性和定量角度分析漂浮式风力机运动响应非线性特征。结果表明:TMD控制和优化TMD控制下,漂浮式风力机塔顶前后位移响应明显减小,但侧向位移响应作用较小;塔架前后加速度响应峰值在塔架高度为30 m~90 m范围内显著减小,而侧向加速度响应峰值则在塔架高度为10 m~30 m范围内有所减小。较之无TMD控制,优化TMD控制下,漂浮式风力机运动响应混沌特征减弱,最大Lyapunov指数均减小,表明优化TMD可减小其运动响应非线性特征。

摘要： 针对近海风机在风、波浪和地震3种载荷作用下的振动控制问题,提出了基于磁流变弹性体(magnetorheological elastomer,MRE)调谐质量阻尼器(tuned mass damper,TMD)的海上风机半主动控制方法。首先,介绍了MRE的变刚度磁致力学特性及面向海上减振需求的MRE-TMD结构设计原理;其次,建立了海上风机-TMD动力学模型,计算了风、波浪及地震激励载荷;再次,应用半主动控制算法跟踪识别风机塔筒顶端响应的频率,实时调节MRE-TMD的刚度,进而对海上风机进行振动控制。通过分析导管架式近海风机在多种载荷作用下的动力响应可知,采用基于MRE-TMD的控制方法能够有效衰减导管架式海上风机在多种载荷作用下的振动响应。与被动TMD相比,MRE-TMD具有较好的减振效果,为海上风机振动控制提供了一种新的解决思路。

摘要： 为了更好地发挥串并联调谐质量阻尼器惯容器(Tuned Tandem Mass Dampers-Inerters,TTMDI)的优势,进一步提高其有效性和鲁棒性,使其能够广泛地应用于实际工程中,提出了连接阻尼器为非线性液体黏滞阻尼器的串并联调谐质量阻尼器惯容器(Nonlinear Fluid Viscous Damper-Tuned Tandem Mass Dampers Inerters,NFVD-TTMDI)。在频域内推导出结构-NFVD-TTMDI系统的动力放大系数半解析解,进而定义了NFVD-TTMDI系统的最优化准则。采用迭代法进行等效线性化并使用FMINCON算法进行寻优,研究了不同阻尼指数υ对NFVD-TTMDI系统最优参数、减振有效性以及鲁棒性和质量块冲程的影响,并在时域内进行了验证。数值结果表明,相较于线性TTMDI,NFVD-TTMDI不仅具有相似的较高控制性能,而且当υ<1.0时其鲁棒性显著提高,同时对阻尼系数的需求显著降低,这些优势使得其在实际工程中更加经济有效。

摘要： 为实现建筑造型,对人行桥采用了复杂的空间桁架结构。该结构在各向的刚度较小,自振频率与人行敏感频率接近可能诱发结构出现过大振动,故采取阻尼器振动控制措施。以海口市龙昆南路上一座具有“飞鱼”形态的人行景观桥为例,介绍了对原始结构的动力特性分析、阻尼器布置方案设计、结构减震效果分析、阻尼器参数及适应性分析,并经过理论研究和实际应用,桥梁减震效果达到预定目标。

摘要： 为研究西安站东配楼大跨度叠层连廊振动舒适度问题,文中通过建立叠层桁架的空间有限元模型,利用Ritz向量法对大跨度叠层结构进行了模态分析和人行荷载振动响应分析,采用调谐质量阻尼器进行了竖向舒适度控制,分析了对连廊振动响应的影响因素。研究结果表明:通过对比不同调谐质量阻尼器布置方案的结构加速度响应,获取了叠层连廊采用多频率被动调谐质量阻尼器的合理方案,布置多频率TMD后连廊结构步频为1.4 Hz和1.5Hz的峰值加速度,相比于原结构的减振率分别为58%和35%,相比于单频率TMD的峰值加速度的减震率提高了9%和25%,布置多个不同频率的TMD对连廊的减振效果减振效果更为明显,舒适度满足设计要求。

摘要： 人行天桥通常跨度较大,容易造成较大的振动响应,而振动有可能会造成人体感到不舒适,还可能影响结构安全和正常使用。TMD减振装置可以有效提高人行天桥人致振动舒适度。本文以国内某在建的大跨人行景观桥为背景,基于MIDAS有限元软件建模分析了其自振特性和人致激励下结构的动力时程响应,并对比分析了该人行天桥增加TMD减振系统后,在相同人致振动下的动力时程响应。结果表明,TMD减振系统很好地降低了人致振动下人行天桥的加速度峰值,使其满足舒适度评价标准。针对类似工程振动问题,采用TMD减振系统是一种有效的减振方法。

摘要： 提出一种新的治理方法,用机械限制的形式来控制风偏角,引入调谐质量阻尼器装置,在实践中取得了很好效果。

摘要： 针对随机地震作用下TMD给结构提供的附加阻尼比展开研究。随机地震动采用过滤白噪声Kanai-Tajimi功率谱模型,并将Kanai-Tajimi功率谱模型描述的场地过滤效应表示成传递函数形式,进而推导出结构相对于基岩的位移动力放大系数。然后,结合SRSS方法,以结构位移响应均方值作为评价准则,提出了随机地震作用下TMD提供给结构任意阶模态的等效附加阻尼比理论公式。最后,以某景观塔作为工程算例展示了TMD等效附加阻尼比的求解流程,并验证了该等效附加阻尼比公式的有效性。算例分析结果表明,使用等效附加阻尼比指标来评估TMD减震性能是合理有效的,且使用推导的TMD等效附加阻尼比理论公式能更准确地评估TMD对结构位移响应的控制效果。

摘要： 为避免人行桥发生共振,以新金牛(岛型)公园C、D地块人行斜拉桥为例,通过数值仿真和脉动试验得到了人行斜拉桥的一阶自振频率.进一步地,选取人行激励荷载,确定舒适度评价标准.最后,数值分析了原桥的振动响应,并根据原桥动力分析结果设计了调谐质量阻尼器(TMD)减振方案.研究结果表明:本桥端跨的一阶竖弯频率为2.73 Hz,跨中频率为1.51 Hz;安装TMD后,端跨和跨中的加速度峰值符合舒适度标准,TMD减振效果最大可达到60%.

摘要： 超大跨度钢箱梁悬索桥的结构阻尼和刚度较小,其竖向模态频率低且密集,随风速变化加劲梁可能先后发生多次涡激振动。首先针对某超大跨度悬索桥,进行有限元建模和动力分析。为研究悬索桥多模态涡激振动响应机理和有效抑振措施,在忽略气动刚度和气动阻尼影响时,通过简化Scanlan经验非线性涡激力数学模型得到简谐涡激力数学模型。然后以各竖向模态涡振最大位移响应为优化目标,基于液体黏滞阻尼器参数敏感性分析和调谐质量阻尼器(tuned mass damper,TMD)参数优化设计方法,分别确定阻尼器参数和TMD参数。最后探讨了黏滞阻尼器耗能系统控制悬索桥多阶竖向模态涡振的可行性,详细分析了TMD系统控制涡激振动的效果。结果表明:在塔梁间设置黏滞阻尼器对各竖向模态主要起振区域的涡振位移控制效果不理想;TMD系统能有效抑制常遇风速范围内加劲梁的多阶竖向模态涡振响应,将最大振幅严格控制在容许值以内,提高了加劲梁抵抗涡振变形的能力。

摘要： 为了提高风力涡轮机发电效率,风电结构向更高、更大的方向发展,不可避免面临更多的风致振动问题.中国陆上风能资源丰富的地区集中在中西部地震多发区域,风力发电机在不同阶段也将面临不同的威胁,风力发电机面临着更复杂的工作环境——风和地震耦合效应:在安装施工期间,风电结构的自身周期随安装进程发生变化,横风向漩涡脱落会引起塔架共振,甚至出现在塔顶发生一米位移振动,导致机舱、叶片安装非常困难;在使用过程中,风电风力发电塔架可能遭受强风和地震的破坏及其耦合作用.在本研究中,提出了一种调谐质量阻尼器(TMD),专门设计用于减轻风电塔架的横风向涡激振动.在此基础上,探究了该TMD抑制强风和地震作用可能性,并通过振动台实时混合试验的方式,验证TMD面对不同外部荷载作用下的性能表现.实验结果证实TMD能有效地抑制涡激振动,但对于顺风向随机振动和地震引起的结构振动的控制效果有限.

摘要： 在高层及超高层建筑的抗风和抗震中,单摆式调谐质量阻尼器(PTMD)有着较为广泛的应用.传统的PTMD采用油阻尼器作为阻尼装置.然而,油阻尼器具有施工不便、耐久性差、阻尼难以调节等缺点,而且这还会给PTMD带来附加刚度,不利于PTMD的频率设计.在前人的研究成果基础上,利用电涡流阻尼代替油阻尼器,提出一种新型的电涡流单摆式TMD(EC-PTMD),并利用大型电磁场有限元分析软件Opera3D对其进行建模分析.对导体板厚度、导磁钢板厚度及其磁导间距进行了参数分析,结果表明:电涡流阻尼的大小随着导体板、导磁钢板厚度的增加基本呈非线性增长;随着磁导间距的增大,电涡流阻尼呈非线性减小.在用二次函数拟合磁导间距与有效电涡流阻尼系数间关系的基础上,提出一种有较强适用性的EC-PTMD的设计方法.

摘要： 本文围绕复杂高耸结构的风振控制技术开展研究.首先,建立有限元模型对某复杂高耸结构进行了模态分析,获取了结构动力特性;随后,模拟了结构三维风场,开展了结构风致振动时域分析,探讨了结构响应分布规律;最后,利用结构消防水箱,设计了调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper,TMD),对比分析了减振结构的风致振动响应.结果表明,设置TMD后结构响应空间分布规律变化较小,且装置仅能对1阶模态对应响应能量起到衰减作用.较好的减振效果出现于风向角为270°时,响应最大可衰减30.05％.

摘要： 斜拉桥是一种大跨柔性结构,一般采用悬臂拼装施工的方法,紊流风会诱发桥梁结构抖振响应.在施工阶段的最大双悬臂状态下,结构的刚度和阻尼都较小,对风的作用更为敏感,因而施工阶段由紊流风引发的抖振响应要比成桥阶段大得多,过大的抖振势必对施工和结构安全造成影响,过大的抖振响应可能损害施工机械以及施工人员,同时钢结构桥梁也可能导致局部疲劳.本文采用调谐质量阻尼器的减振措施来对桥梁进行减振分析,以单自由度简谐激励荷载作用作为研究对象,研究了质量比、频率比以及TMD阻尼比对桥梁——TMD系统的动力放大系数DAF的影响,从而将优化后的参数应用到实际桥梁中,来观察其减振效果.

摘要： 调谐质量阻尼器(TMD)作为应用最早的一种被动控制装置,主要应用于高层结构抗风并表现出较好的耗能减振效果.TMD控制系统主要由惯性质量、刚度元件和阻尼元件等组成.TMD通过动力吸振原理,通过其频率调节至结构振动频率,将结构振动的能量吸收到TMD系统中,并通过阻尼元件耗散系统的振动能量,从而减小结构在风荷载、中小地震、人行激励等动力作用下的振动响应,提高舒适性,降低结构的疲劳损伤.本文提出将碰撞TMD应用于斜拉索涡激振动减振,并在质量块与斜拉索撞击处设置粘弹性材料层以吸收振动能量,并与钢材撞击面进行减振效果对比,分析黏弹性材料在碰撞TMD装置中耗能减振情况.

摘要： 随着中国经济的高速发展,国内相继建造了各类高层建筑和高耸结构,这些结构具有轻质高强、柔细化、低阻尼等特点,因此风荷载对其影响更为显著.高层结构运用调谐质量阻尼器TMD来进行结构风振控制的工程例子已经屡见不鲜.而摩擦摆系统FPS是依靠在圆弧曲面滑道内滑动耗能的系统,它属于结构控制中的被动控制.早在1985年由美国的Zayas提出,由于其造价低、易于维护且具有良好的自限、复位、摩擦耗能等性质,在高层建筑、桥梁工程基础隔震中广泛采用.本文采用FPS与类似台北101的钟摆型TMD相结合，把FPS系统从基础底部调整至高层建筑的顶部，即FPS型TMD系统。通过对双向变摩擦摆FPS-TMD系统的力学特征进行相关研究的基础上，研究其在风荷载作用下的非线性动力行为，推导高耸结构设置此类新型TMD系统的风振控制动力方程及利用状态空间法求解该方程的方法。根据结构双向不同频率设计出不同曲率半径，并依据质量块离摩擦面中心处位移的大小来改变摩擦因数从而实现变摩擦。以广州新电视塔为例，在不同重现期设计风速作用下，主体结构有无设置此类被动控制系统时，通过对影响其风振控制效果的几个主要参数，如质量比、结构阻尼比、摩擦因数初始值等进行的风振响应参数化分析，以其顶层加速度和位移均方根的对比分析为主要研究内容，对顶部带双向变摩擦摆型TMD的高耸结构进行风振控制效益进行分析与研究。

摘要： 随着人行天桥逐渐向大跨度、轻柔化和桥型新颖别致的方向发展,由此引发的人致振动的问题日益突出.以某拱索支撑人行桥为研究对象,建立空间有限元模型研究其动力特性;选取IABSE推荐的人行荷载模型,考虑非活动人群的质量,采用时程分析法对该桥进行人致振动作用下舒适度的分析;根据Den Hartog提出的不考虑主结构阻尼的最佳阻尼器参数表达式得到阻尼器的设计参数,并在人行桥合适的部位设置调谐质量阻尼器(TMD)进行振动控制.结果表明:该人行桥具有明显的竖向振型,且该振型的频率与人行步频十分接近;采用TMD进行振动控制后,共振激励作用下的竖向加速度减小80％～90％,并且满足规范中对人行桥舒适度的要求;在考虑非活动人群质量的影响后,TMD的减振效果更好.

摘要： 对超大跨度桥梁,为提高桥梁的颤振稳定性及静风稳定性,主梁常常采用中央开槽开槽断面形式:如西堠门大桥(B/H≈10)、香港昂船洲大桥(B/H≈13.5)、南京右汊大桥(B/H≈13.5)、杭州湾嘉绍大桥(B/H≈14)、青岛海湾大桥大沽河航道桥(B/H≈13)、港珠澳大桥江海直达船航道桥(B/H≈10)等.本文以一主跨2×1500m三塔两跨斜拉桥桥（中央开槽双箱梁）为研究背景，从风洞试验结果、CFD数值模拟分析、TMD参数设计、TMD-CFD数值模拟验证等方面，进行TMD抑振系统的设计，验证了TMD系统的有效性及可靠性。

摘要： 对超大跨度桥梁,为提高桥梁的颤振稳定性及静风稳定性,主梁常常采用中央开槽开槽断面形式:如西堠门大桥(B/H≈10)、香港昂船洲大桥(B/H≈13.5)、南京右汊大桥(B/H≈13.5)、杭州湾嘉绍大桥(B/H≈14)、青岛海湾大桥大沽河航道桥(B/H≈13)、港珠澳大桥江海直达船航道桥(B/H≈10)等.本文以一主跨2×1500m三塔两跨斜拉桥桥（中央开槽双箱梁）为研究背景，从风洞试验结果、CFD数值模拟分析、TMD参数设计、TMD-CFD数值模拟验证等方面，进行TMD抑振系统的设计，验证了TMD系统的有效性及可靠性。

摘要： 对超大跨度桥梁,为提高桥梁的颤振稳定性及静风稳定性,主梁常常采用中央开槽开槽断面形式:如西堠门大桥(B/H≈10)、香港昂船洲大桥(B/H≈13.5)、南京右汊大桥(B/H≈13.5)、杭州湾嘉绍大桥(B/H≈14)、青岛海湾大桥大沽河航道桥(B/H≈13)、港珠澳大桥江海直达船航道桥(B/H≈10)等.本文以一主跨2×1500m三塔两跨斜拉桥桥（中央开槽双箱梁）为研究背景，从风洞试验结果、CFD数值模拟分析、TMD参数设计、TMD-CFD数值模拟验证等方面，进行TMD抑振系统的设计，验证了TMD系统的有效性及可靠性。

摘要： 一种制造阻尼器构件的方法包括使用添加剂粉末成型技术形成第一材料的格子网状物。所述格子网状物包括互相连接的孔。然后使不同的第二材料的基质沉积在所述互相连接的孔内，以形成声衰减被调谐以抑制目标振动模态的阻尼器构件。

摘要： 本发明公开一种磁流变阻尼器调谐质量升频馈能的方法及阻尼器，阻尼器主要包括活塞杆、活塞和缸体，活塞杆将主振动结构和活塞连接，活塞上设有感应线圈，缸体内充满磁流变弹性体，通过控制感应线圈上的电流，产生可控的电磁场，从而调节阻尼器的刚度和阻尼。使作为调谐质量的缸体产生反作用主振动结构的惯性力，来达到减小甚至消除主振动结构振动的目的。活塞杆的末端设有撞击头，缸体上固定有环状的弹性膜片，弹性膜片上设有压电材料薄片，当活塞杆相对缸体运动时，撞击头碰撞弹性膜片产生高频的自激振动，使得压电材料发生高频的拉升与压缩，实现振动能量的高效转化。本发明优点：1、能量靶向传递；2、结构紧凑可靠；3、馈能效率较高。

摘要： 本发明涉及质量阻尼器，具有这种质量阻尼器的结构以及用于调节质量阻尼器固有频率的方法。特别地，质量阻尼器具有摆质量和阻尼装置，其中质量阻尼器具有至少三个支承件，摆质量利用支承件可移动地支撑在结构上，使得摆质量可执行摆运动，并且支承件中的每个支承件具有着凹形支承表面的至少一个摆板以及可滑动地布置在支承表面上的有着凸形对置表面的滑动靴状件。根据本发明，支承表面和相关联的对置表面以恒定的曲率半径弯曲，并且所有支承件在对置表面与支承表面之间具有最低可能的摩擦。为了调节所述摆质量的固有频率，对于至少两个支承件，相应的所述摆板的相对位置能够相对于彼此改变。

摘要： 本发明公开一种磁流变阻尼器调谐质量升频馈能的方法及阻尼器，阻尼器主要包括活塞杆、活塞和缸体，活塞杆将主振动结构和活塞连接，活塞上设有感应线圈，缸体内充满磁流变弹性体，通过控制感应线圈上的电流，产生可控的电磁场，从而调节阻尼器的刚度和阻尼。使作为调谐质量的缸体产生反作用主振动结构的惯性力，来达到减小甚至消除主振动结构振动的目的。活塞杆的末端设有撞击头，缸体上固定有环状的弹性膜片，弹性膜片上设有压电材料薄片，当活塞杆相对缸体运动时，撞击头碰撞弹性膜片产生高频的自激振动，使得压电材料发生高频的拉升与压缩，实现振动能量的高效转化。本发明优点：1、能量靶向传递；2、结构紧凑可靠；3、馈能效率较高。

摘要： 本发明涉及用于减小结构2的振动的具有摆质量3和阻尼装置4的质量阻尼器1，其中质量阻尼器1具有至少三个支承件5，摆质量3利用支承件5可移动地支撑在结构2上，使得摆质量可执行摆运动，并且支承件5中的每个支承件具有有着凹形支承表面7的至少一个摆板6以及可滑动地布置在支承表面上的有着凸形对置表面9的滑动靴状件8。根据本发明，支承表面7和相关联的对置表面9以恒定的曲率半径R弯曲，并且所有支承件5在对置表面9与支承表面7之间具有最低可能的摩擦。本发明还扩展至具有这种质量阻尼器的结构2和用于调节质量阻尼器1的固有频率的方法，其中摆质量3的固有频率可以通过使摆板6移位和/或旋转而沿两个主方向彼此独立地调节。本发明还扩展至阻尼装置4，其可通过线性粘性被动阻尼、平方粘性被动阻尼或受控阻尼实现，以将该阻尼与支承件的摩擦阻尼一起调谐至质量阻尼器1的最佳阻尼。

摘要： 本发明公开了板式黏滞阻尼器及调谐质量阻尼器、阻尼器系数调整方法，涉及建筑防震技术领域，该阻尼器包括：容纳阻尼液的下腔体和置于腔体内的上剪切板，下腔体竖立放置、呈底部和侧部密封的下部密封腔体结构，上剪切板的形状与下腔体的形状相适配，上剪切板竖向从上方插入下腔体内，上剪切板与下腔体内壁之间具有间隙，上剪切板的壁面能与下腔体壁面竖向相对运动剪切阻尼液，通过利用惯性使上剪切板在建筑震动中与下腔体产生相反方向的运动，从而降低震动的能量，达到抗震的效果，本发明成本低、长寿命、工作稳定；且还能够可在一定范围内调整安装位置以调整上剪切板与下腔体内壁之间的间隙，从而适用不同建筑结构的减震需求。

摘要： 本发明提供一种调谐质量阻尼器及阻尼器调频方法。调谐质量阻尼器包括质量单元、摆臂单元和调频单元，质量单元通过摆臂单元与主结构摆动连接，调频单元包括调频磁吸件和控制器，调频磁吸件布置于质量单元的沿竖直方向的一侧，调频磁吸件与质量单元之间具有磁吸力；控制器与调频磁吸件电连接，控制器用于根据质量单元的振动频率与主结构的固有频率之间的差值、调节调频磁吸件对质量单元的磁吸力。阻尼器调频方法应用于上述调谐质量阻尼器，其包括：根据质量单元的振动频率与主结构的固有频率之间的差值，调节调频磁吸件对质量单元的磁吸力。本发明具有提高阻尼器频率调节效率，且调节方便等优点。

摘要： 本发明专利涉及阻尼器技术领域，具体涉及一种电涡流阻尼器及电涡流调谐质量阻尼器。该电涡流阻尼器包括安装在磁铁安装板上的若干永磁铁、安装在第二端板上的导体板,导体板位于磁铁安装板之间，其中导体两侧的磁铁极性相反，磁铁安装板安装在两块侧支板上，侧支板安装在第一端板的同一侧，侧支板之间设有筋板，筋板和第一端板上分别设置有直线轴承，第二端板上设有导杆,导杆穿过筋板和直线轴承，将第一端板和第二端板连接为一整体。本发明的调谐质量阻尼器包括一个或多个所述的电涡流阻尼器。本发明针对现有技术的不足，解决了现有阻尼器漏磁较多和阻尼系数调整不方便的问题，且生产装配方便。

摘要： 本实用新型公开了一种板式黏滞阻尼器及使用其的调谐质量阻尼器，涉及建筑防震技术领域，该阻尼器包括：容纳阻尼液的下腔体和置于腔体内的上剪切板，下腔体竖立放置、呈底部和侧部密封的下部密封腔体结构，上剪切板的形状与下腔体的形状相适配，上剪切板竖向从上方插入下腔体内，上剪切板与下腔体内壁之间具有间隙，上剪切板的壁面能与下腔体壁面竖向相对运动剪切阻尼液，通过利用惯性使上剪切板在建筑震动中与下腔体产生相反方向的运动，从而降低震动的能量，达到抗震的效果，同时能通过调整剪切板与内壁间距实现调整阻尼系数的功能，本实用新型较现有技术提出了一种低成本、长寿命、工作稳定的板式黏滞阻尼器及安装该阻尼器的调谐质量阻尼器。

摘要： 本实用新型专利涉及阻尼器技术领域，具体涉及一种电涡流阻尼器及电涡流调谐质量阻尼器。该电涡流阻尼器包括安装在磁铁安装板上的若干永磁铁、安装在第二端板上的导体板,导体板位于磁铁安装板之间，其中导体两侧的磁铁极性相反，磁铁安装板安装在两块侧支板上，侧支板安装在第一端板的同一侧，侧支板之间设有筋板，筋板和第一端板上分别设置有直线轴承，第二端板上设有导杆,导杆穿过筋板和直线轴承，将第一端板和第二端板连接为一整体。本实用新型的调谐质量阻尼器包括一个或多个所述的电涡流阻尼器。本实用新型针对现有技术的不足，解决了现有阻尼器漏磁较多和阻尼系数调整不方便的问题，且生产装配方便。