【摘要】：在地震作用下高層建筑可以通過結(jié)構(gòu)振動控制措施有效降低結(jié)構(gòu)的位移反應(yīng),但結(jié)構(gòu)頂層加速度很難得到有效控制,而負(fù)剛度控制可以有效降低結(jié)構(gòu)的加速度反應(yīng)。磁流變阻尼器作為智能控制裝置,能夠在不額外使用機(jī)械裝置的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的負(fù)剛度控制,其負(fù)剛度阻尼力可以通過實(shí)時調(diào)節(jié)阻尼器的控制電壓實(shí)現(xiàn),但磁流變阻尼器模型的不確定性和實(shí)時阻尼力追蹤困難等問題對實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的負(fù)剛度控制造成了很大困難。因此,本文針對磁流變阻尼器實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)負(fù)剛度控制的諸多困難,提出磁流變阻尼器的修正雙曲正切模型,采用基于模型的分段線性插值實(shí)現(xiàn)阻尼力實(shí)時追蹤,進(jìn)一步基于Open Sees有限元分析軟件對磁流變阻尼器的負(fù)剛度控制進(jìn)行研究。主要研究內(nèi)容如下:(1)基于雙曲正切函數(shù)提出磁流變阻尼器恒定電壓時的力電模型,研究磁流變阻尼器低速度區(qū)非線性剪切屈服和高速度區(qū)增減速時阻尼力差異的建模方法,通過磁流變阻尼器正弦激勵下的性能試驗(yàn)和變頻變幅值試驗(yàn)研究雙曲正切模型的有效性及模擬誤差。(2)基于分段線性插值方法進(jìn)行磁流變阻尼器實(shí)時阻尼力追蹤研究,通過建立電流源的二階動態(tài)系統(tǒng)模型和磁流變阻尼器電流-磁場關(guān)系的一階濾波器模型來描述磁流變阻尼器電場和磁場間關(guān)系,將雙曲正切模型適用范圍擴(kuò)展到變電壓范圍,最后利用磁流變阻尼器通過仿真和試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)粘滯阻尼力和負(fù)剛度阻尼力。(3)基于Open Sees有限元平臺開發(fā)磁流變阻尼器的材料模型和實(shí)時阻尼力追蹤算法,進(jìn)一步研究地震作用下高層建筑結(jié)構(gòu)的磁流變阻尼負(fù)剛度控制,基于數(shù)值模擬對比分析負(fù)剛度控制和Passive-On控制在地震作用下的控制效果。
【圖文】：

提出一種基于雙曲正切函數(shù)的磁流變液阻尼器正向模型試驗(yàn)確定模型的相關(guān)參數(shù)，然后又通過變頻變幅值激勵下的性與精度，并對試驗(yàn)結(jié)果及模型誤差進(jìn)行分析。切模型首次提出了一種基于雙曲正切函數(shù)的磁流變阻尼器動力學(xué)模解且模型參數(shù)易于擬合，適用性較廣。該模型將高速度區(qū)力為斜率固定的線性關(guān)系，但實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果中高速度區(qū)上升段差別的。因此，，本文在磁流變阻尼器性能試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提切函數(shù)恒定電壓時的磁流變阻尼器力電模型。變阻尼器性能試驗(yàn)用的是磁流變阻尼器是由美國LORD公司生產(chǎn)的RD-8040-1型閥式阻尼器。該磁流變阻尼器的缸體直徑為4.2cm，活塞桿完20.8cm，活塞最大行程5.5cm，線圈電阻5 ，最大持續(xù)輸

圖 2-2 MTS 萬能試驗(yàn)機(jī)表 2-1 控制電壓與控制電流對應(yīng)關(guān)0 0.5 1 0 0.1 0.2 0 0.192 0.390 00 0.2 0.4 定情況下，控制電流與控制電壓電壓和電流間的轉(zhuǎn)換。輸出電萬用表測得，萬用表的精度會現(xiàn)兩個電流源的原因是由于不細(xì)討論。阻尼器力電模型，需要對阻尼器0Hz，具體試驗(yàn)工況如表 2-2 所的對應(yīng)關(guān)系可由表 2-1 得到，試表 2-2 性能試驗(yàn)工況
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU973.31

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2600380