基于形狀記憶合金的高聳化工塔設備振動被動控制的研究.pdf

1、塔設備是石油化工行業(yè)中一種重要的設備，化工塔的外形往往呈高柔狀態(tài)，工作場所往往是空曠的野外地區(qū)，受到的外載荷除了自身的重力等靜載荷作用外，在遇到強風和地震還會發(fā)生動力破壞。所以，在進行化工塔設計完正式安裝之前需要進行動力計算。本文以一種高聳的蒸餾塔為研究背景，基于對形狀記憶合金（ShapeMemoryAlloy，簡稱SMA）優(yōu)良的耗能減振性能的研究，設計一種適合于高聳化工塔的振動控制方案，建立SMA控制的高聳化工塔的動力學模型，分析將S

2、MA施加到化工塔上的減振效果，以期獲得對實際工程具有參考價值的計算結果。本文的主要工作如下:
　　(1)第1章綜述了高聳結構的振動控制研究現(xiàn)狀，舉例高聳結構振動控制方法，比較傳統(tǒng)振動控制方法和新型振動控制方法的不同，通過比較發(fā)現(xiàn)新型振動控制方法具有較好的工程適用性;介紹了SMA的工程振動控制的研究現(xiàn)狀，通過分析形狀記憶合金常用的振動控制手段為本文控制方案提供參考依據(jù)。
　　(2)第2章詳細介紹了形狀記憶合金的基本力學性能，包

3、括超彈性效應、形狀記憶效應等。分析了描述形狀記憶合金常用的本構模型，對Brinson模型進行了數(shù)值計算，結果表明該模型與實驗數(shù)據(jù)的擬合度較高，適用于后面的數(shù)值分析。
　　(3)第3章設計了一種高聳化工塔的SMA控制方案，采用了一種拉索結構對高聳化工塔進行振動控制，將SMA拉索加到化工塔的頂端，使之能夠隨化工塔一起發(fā)生變形，從而利用形狀記憶合金的超彈性特性實現(xiàn)吸能減振的效果。
　　(4)第4章在第3章設計方案的基礎上分析控制裝