磁流變阻尼器對(duì)斜拉索振動(dòng)控制的理論與試驗(yàn)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(dòng)。拉索長(zhǎng)時(shí)間的大幅振動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性的影響已成為斜拉橋發(fā)展和運(yùn)營(yíng)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(kāi)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(duì)斜拉索振動(dòng)控制進(jìn)行試驗(yàn)和理論研究，系統(tǒng)深入地分析MR阻尼器對(duì)拉索的減振效果。 本文運(yùn)用美國(guó)TA儀器公司生產(chǎn)的ARES-RFS磁流

2、變液儀測(cè)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(chǎng)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(jì)阻尼器做好了充分的材料準(zhǔn)備。同時(shí)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(lì)磁線(xiàn)圈的纏繞方式等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則，設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)易的磁流變阻尼器供本文試驗(yàn)運(yùn)用，并簡(jiǎn)化其模型計(jì)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(lái)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(dòng)控制器件，以室內(nèi)6.05m長(zhǎng)的拉索為試驗(yàn)對(duì)象，通過(guò)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(hào)，通過(guò)采集到的信號(hào)計(jì)算得出拉索的模態(tài)阻尼比；同時(shí)通過(guò)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(guò)對(duì)不同的阻尼裝置的對(duì)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