【摘要】：為了保護橋梁免受地震、強風(fēng)的破壞,需要引入減震、隔震裝置來提高它們的抗震性能,從而抵御地震發(fā)生時或大風(fēng)中對橋梁結(jié)構(gòu)的破壞。其中,粘滯阻尼器具備安全性能強、抗震效果好、經(jīng)濟效益良好等一些優(yōu)勢,因此在土木工程界應(yīng)用廣泛。本論文研究的是被設(shè)置在橋梁面和橋墩之間的橋梁粘滯阻尼器。論文對粘滯阻尼器的工作特性進行分析,當(dāng)橋梁發(fā)生劇烈振動時,活塞隨著結(jié)構(gòu)運動,阻尼介質(zhì)流過阻尼孔時產(chǎn)生的孔縮耗能和粘滯摩擦耗能是主要耗能途徑。根據(jù)流體力學(xué)相關(guān)知識,結(jié)合阻尼器結(jié)構(gòu)形式及其耗能原理,推導(dǎo)得到雙出桿孔隙式粘滯阻尼器的阻尼力計算模型。根據(jù)理論分析,本文設(shè)計、開發(fā)了一種粘滯阻尼器,確定了粘滯阻尼器的相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù),并針對結(jié)構(gòu)參數(shù)對阻尼器工作性能的影響進行了數(shù)值仿真。根據(jù)設(shè)計、開發(fā)的雙出桿孔隙式粘滯阻尼器的相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù),應(yīng)用UG軟件構(gòu)建其三維模型。用GAMBIT軟件對孔隙式粘滯阻尼器中的流體介質(zhì)建立流體網(wǎng)格模型,然后把流體網(wǎng)格導(dǎo)入FLUENT軟件中,借助動網(wǎng)格技術(shù)進行仿真分析。得到應(yīng)力云圖和在活塞不同速度時相對應(yīng)阻尼力的流場仿真模擬結(jié)果。運用MATLAB優(yōu)化工具箱對孔隙式粘滯阻尼器的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行優(yōu)化,得出優(yōu)化方案。最后,將本文設(shè)計的雙出桿孔隙式粘滯阻尼器做實驗研究。將實驗測得的最大阻尼力與流場仿真得到的最大阻尼力作分析比較,表明流場有限元仿真分析能夠預(yù)測阻尼器最大輸出阻尼力,從而實現(xiàn)快速設(shè)計開發(fā)粘滯阻尼器并指導(dǎo)實際應(yīng)用,為提高粘滯阻尼器的工作性能奠定基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB535

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本文編號：2801898