非線性能量阱（Nonlinear energy sink,簡稱NES）技術(shù)是有別于傳統(tǒng)質(zhì)量調(diào)諧阻尼器（TMD）技術(shù)的附加子結(jié)構(gòu)被動控制技術(shù),其控制原理是通過設(shè)置具有強(qiáng)非線性剛度特性的附加子結(jié)構(gòu),利用非線性系統(tǒng)所特有的模態(tài)內(nèi)共振特性,使子結(jié)構(gòu)對主結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)形成內(nèi)共振俘獲（Internal resonance capture）行為,吸收主結(jié)構(gòu)響應(yīng)能量并耗散掉。NES既保持了被動式的特點(diǎn),又具有拓展控制帶寬、提高魯棒性和控制效果的技術(shù)潛力,在土木建筑工程減震方面具有重要的研究與應(yīng)用前景。為研究新的具有強(qiáng)非線性回復(fù)力特性、且具有更好減震控制性能的NES,本文提出雙勢阱磁力型NES來實現(xiàn)更為高效的結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)被動控制,通過數(shù)值模擬和試驗研究相結(jié)合的方法進(jìn)行研究,具體的創(chuàng)新點(diǎn)和工作包括:（1）通過等效磁荷法建立矩形磁鐵的磁力解析模型,獲得兩磁體間相互作用的非線性作用力解析表達(dá)式;利用永磁體間相互作用的本質(zhì)非線性恢復(fù)力關(guān)系以及通過合理選擇磁體的尺寸與布置形式,提出一種同時具有光滑負(fù)剛度特性與雙勢阱特性的新型非線性能量阱,雙勢阱磁力型非線性能量阱（Magnetic Bi-stable Nonlin... 

【文章來源】：廣州大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：123 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

磁力型NES三維模型圖

上的總合力為零。最終各組磁鐵作用在質(zhì)量塊上1F F (0, 0, u + L ) F(0, 0, u L) + .2F 2 F( u , 0, H) .1 1 2 F (0, 0, u + L ) F (0, 0, u L ) 2 F( u , 0, L) + +.知，在各磁體總的合力作用下，質(zhì)量塊在運(yùn)動路徑為 u = ±uc，以及一個不穩(wěn)定的靜力平衡位置 u =一小段的負(fù)剛度區(qū)域。通過構(gòu)造出此類同時具有光的回復(fù)力曲線，可以使得磁力型 NES 與主結(jié)構(gòu)更遞現(xiàn)象，從而使得磁力型 NES 更有效地及更迅速量。ES 減震控制體系動力學(xué)模型

特別地，考慮到各地震波頻率成分的復(fù)雜多變性，當(dāng)主體結(jié)構(gòu)動變化，尤其是結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震作用下發(fā)生剛度退化時，上述變化有可能引發(fā)各控應(yīng)主結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的巨大差異，因此本節(jié)重點(diǎn)對頻率魯棒性，即主體結(jié)構(gòu)剛裝置的減震性能進(jìn)行了考察。除此之外，地震峰值加速度（簡稱 PGA）的大結(jié)構(gòu)能量的大小，各控制裝置在不同峰值加速度地震作用下的減震性能可在反映其能量魯棒性，因此，各裝置的能量魯棒性也是本節(jié)另一重點(diǎn)考察考察當(dāng)主結(jié)構(gòu)剛度為原設(shè)計值時，各控制系統(tǒng)在上述 24 種工況中的主結(jié)構(gòu)層間值統(tǒng)計情況，如圖 2-6 所示。由圖可知，在大多數(shù)的工況下，磁力型 NES 均的減震效果，始終把主結(jié)構(gòu)響應(yīng)控制在較低水平，與在調(diào)諧條件下的 TMD 而立方 NES 則顯得不太理想，在其控制下的結(jié)構(gòu)層間位移均方根值，明顯 NES 與 TMD 控制下的相應(yīng)結(jié)果，當(dāng)?shù)卣鸩ǚ逯导铀俣冗_(dá)到 0.3g 時，該差了 1.5~2 倍。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]非線性能量阱的力學(xué)特性與振動抑制效果研究[D]. 張也弛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012

碩士論文
[1]負(fù)剛度非線性能量阱減震控制性能的理論與試驗研究[D]. 陳凱.廣州大學(xué) 2018



本文編號：3125943