磁流變阻尼器對斜拉索振動控制的理論與試驗研究.pdf

1、斜拉索是斜拉橋的關(guān)鍵部位和主要承載部件。索的大柔度、小質(zhì)量和小阻尼等特點(diǎn)，極易在風(fēng)、風(fēng)雨、地震及交通等荷載作用下發(fā)生振動。拉索長時間的大幅振動對結(jié)構(gòu)耐久性的影響已成為斜拉橋發(fā)展和運(yùn)營中的嚴(yán)峻課題。具有良好的智能特性的磁流變阻尼器為拉索減振提供了條件，開辟了新的拉索減振技術(shù)研究領(lǐng)域。本文將采用MR阻尼器對斜拉索振動控制進(jìn)行試驗和理論研究，系統(tǒng)深入地分析MR阻尼器對拉索的減振效果。 本文運(yùn)用美國TA儀器公司生產(chǎn)的ARES-RFS磁流

2、變液儀測試了由武漢理工大學(xué)材料學(xué)院提供的磁流變液的剪切應(yīng)力與外加磁場強(qiáng)度的關(guān)系；分析其磁流變液的組成，磁流變效應(yīng)的機(jī)理、本構(gòu)關(guān)系。為設(shè)計阻尼器做好了充分的材料準(zhǔn)備。同時根據(jù)磁流變阻尼器的力學(xué)模型和工作模式，以及阻尼通道、材料的選用、勵磁線圈的纏繞方式等結(jié)構(gòu)設(shè)計原則，設(shè)計出簡易的磁流變阻尼器供本文試驗運(yùn)用，并簡化其模型計算出阻尼器的磁通量的大小。 MR阻尼器的參數(shù)可隨施加不同的電壓來改變，具有出力大、響應(yīng)快、能耗低、工作穩(wěn)定性強(qiáng)等

3、優(yōu)良特性。本文采用MR阻尼器作為被動控制器件，以室內(nèi)6.05m長的拉索為試驗對象，通過人工激振方法獲得斜拉索在MR阻尼器施加不同電流情況下的自由衰減信號，通過采集到的信號計算得出拉索的模態(tài)阻尼比；同時通過渦流激振器激振得到不同索力下的前兩階頻率。為了比較磁流變阻尼器與其他阻尼的抑振效果，在安裝磁流變阻尼器的相同的位置分別安裝油阻尼器和彈簧。通過對不同的阻尼裝置的對比分析，探討了不同阻尼器的減振效果；并分析磁流變阻尼器在提供不同的電流情況