基于形狀記憶合金的高聳化工塔設(shè)備振動(dòng)被動(dòng)控制的研究.pdf

1、塔設(shè)備是石油化工行業(yè)中一種重要的設(shè)備，化工塔的外形往往呈高柔狀態(tài)，工作場(chǎng)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(qiáng)風(fēng)和地震還會(huì)發(fā)生動(dòng)力破壞。所以，在進(jìn)行化工塔設(shè)計(jì)完正式安裝之前需要進(jìn)行動(dòng)力計(jì)算。本文以一種高聳的蒸餾塔為研究背景，基于對(duì)形狀記憶合金（ShapeMemoryAlloy，簡(jiǎn)稱SMA）優(yōu)良的耗能減振性能的研究，設(shè)計(jì)一種適合于高聳化工塔的振動(dòng)控制方案，建立SMA控制的高聳化工塔的動(dòng)力學(xué)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(duì)實(shí)際工程具有參考價(jià)值的計(jì)算結(jié)果。本文的主要工作如下:
　　(1)第1章綜述了高聳結(jié)構(gòu)的振動(dòng)控制研究現(xiàn)狀，舉例高聳結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制方法，比較傳統(tǒng)振動(dòng)控制方法和新型振動(dòng)控制方法的不同，通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)新型振動(dòng)控制方法具有較好的工程適用性;介紹了SMA的工程振動(dòng)控制的研究現(xiàn)狀，通過(guò)分析形狀記憶合金常用的振動(dòng)控制手段為本文控制方案提供參考依據(jù)。
　　(2)第2章詳細(xì)介紹了形狀記憶合金的基本力學(xué)性能，包

3、括超彈性效應(yīng)、形狀記憶效應(yīng)等。分析了描述形狀記憶合金常用的本構(gòu)模型，對(duì)Brinson模型進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，結(jié)果表明該模型與實(shí)驗(yàn)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(shè)計(jì)了一種高聳化工塔的SMA控制方案，采用了一種拉索結(jié)構(gòu)對(duì)高聳化工塔進(jìn)行振動(dòng)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(shí)現(xiàn)吸能減振的效果。
　　(4)第4章在第3章設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上分析控制裝