新型壓電摩擦阻尼器的有限元分析及試驗研究.pdf

1、在土木工程領(lǐng)域中,結(jié)構(gòu)振動控制已有很長的研究歷史,普通摩擦阻尼器是常用的減震裝置,但其應(yīng)用范圍有限制。學(xué)者們在智能材料(磁流變、形狀記憶合金、壓電陶瓷等)引入到振動控制中后提出了許多有效的智能阻尼器。壓電陶瓷具有正、逆壓電效應(yīng)、而且位移行程小、響應(yīng)速度快,在其被約束的狀態(tài)下能夠產(chǎn)生很大的驅(qū)動力,在智能減震裝置中經(jīng)常被采用。
　　本文結(jié)合壓電陶瓷驅(qū)動器和摩擦阻尼器的性能特點,提出了新型壓電摩擦阻尼器并對進行理論分析和試驗研究,

2、>　　(1)研究了壓電材料的性能、壓電機理和壓電材料的本構(gòu)關(guān)系,理論分析出壓電陶瓷驅(qū)動器的輸出力、輸出位移與加載電壓呈線性關(guān)系?；趬弘娞沾沈?qū)動器的壓電方程提出了一種新型壓電摩擦阻尼器,并推導(dǎo)出了新型壓電摩擦阻尼器的阻尼力模型。
　　(2)應(yīng)用 ABAQUS對壓電陶瓷驅(qū)動器和新型壓電摩擦阻尼器進行了有限元建模分析可知,在不同加載電壓下,新型壓電摩擦阻尼器外殼與內(nèi)部構(gòu)件的應(yīng)力值、位移變化值和耗能大小都隨加載電壓增大而增大;在不同位移

3、行程下,新型壓電摩擦阻尼器外殼與內(nèi)部構(gòu)件的最大應(yīng)力值、最大位移變化值基本保持不變;新型壓電摩擦阻尼器的阻尼力、摩擦耗能隨壓電陶瓷驅(qū)動器的數(shù)量增加而增大。
　　(3)對新型壓電摩擦阻尼器的進行了性能試驗,實驗結(jié)果驗證了阻尼器的出力與加載電壓正相關(guān)。在不同預(yù)壓力作用下,對新型壓電摩擦阻尼器逐級加載電壓后,再逐級卸載電壓。性能試驗結(jié)果證實了新型壓電摩擦阻尼器的出力和加載電壓二者關(guān)系近似線性相關(guān)。
　　(4)對應(yīng)用新型壓電摩擦阻尼器