磁流變液阻尼減震器及其振動(dòng)控制的研究.pdf

1、磁流變液阻尼減震器是近幾年出現(xiàn)的一種智能型減震器，它以一種新型的可控流體功能材料——磁流變液作為阻尼介質(zhì)。這種減震器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制應(yīng)力范圍大、響應(yīng)速度快、不存在老化疲勞現(xiàn)象和功耗低等優(yōu)點(diǎn)，有取代傳統(tǒng)型減震器的發(fā)展趨勢(shì)。 本文設(shè)計(jì)了磁流變液阻尼減震器的結(jié)構(gòu)，并制造了測(cè)量磁流變液阻尼器減震效果的評(píng)價(jià)裝置，采用PID控制方法，對(duì)磁流變液阻尼器在建筑結(jié)構(gòu)上的振動(dòng)控制效果進(jìn)行了研究，主要包括以下內(nèi)容： (1)研究了磁流變液阻尼

2、器的阻尼力與伺服電機(jī)回轉(zhuǎn)速度以及外界磁場(chǎng)的關(guān)系，利用非牛頓粘性流體模型和Bingham流體模型，建立了磁流變液流經(jīng)平行平板型的阻尼力表達(dá)式，以確定磁流變液阻尼器的設(shè)計(jì)參數(shù)。 (2)設(shè)計(jì)出驗(yàn)證磁流變液阻尼減震器減震效果的試驗(yàn)裝置?；谙嗨评碚?，建立了建筑結(jié)構(gòu)的相似模型，采用模態(tài)分析的方法研究了用于進(jìn)行磁流變液阻尼減震器振動(dòng)控制試驗(yàn)的模型裝置的動(dòng)態(tài)性能，得到該模型裝置的振型動(dòng)畫和模態(tài)參數(shù)。 (3)設(shè)計(jì)出一套用于測(cè)量磁流變液阻

3、尼減震器減震效果的控制系統(tǒng)，通過加速度傳感器采集實(shí)驗(yàn)裝置的振動(dòng)響應(yīng)信號(hào)，利用計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)采集卡，采用數(shù)字PID控制方式對(duì)伺服電機(jī)回轉(zhuǎn)速度和方向進(jìn)行控制，系統(tǒng)能夠用于安裝磁流變液阻尼減震器的建筑結(jié)構(gòu)在多種外部載荷激勵(lì)下的減震效果評(píng)價(jià)。 (4)對(duì)磁流變液阻尼減震器的減震效果進(jìn)行了試驗(yàn)研究，在同時(shí)考慮伺服電機(jī)回轉(zhuǎn)速度和方向以及外界磁場(chǎng)強(qiáng)度的情況下，安裝磁流變液阻尼減震器能夠使實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ脱b置的響應(yīng)震動(dòng)幅度明顯減小，驗(yàn)證了磁流變液阻尼減震器