【摘要】： 本文在對結(jié)構(gòu)抗振方法進(jìn)行全面細(xì)致綜述的基礎(chǔ)上，重點對鋼絲繩等非線性干摩擦隔振系統(tǒng)的性能及控制方法進(jìn)行了研究。 首先在傳統(tǒng)干摩擦理想模型與實際情況存在差異的基礎(chǔ)上，對干摩擦的雙線性滯遲模型進(jìn)行了介紹，還對這一模型進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并用Fourier級數(shù)對滯遲部分阻力進(jìn)行簡化，為后面的研究打下了基礎(chǔ)。 干摩擦隔振系統(tǒng)由于具有強(qiáng)非線性本構(gòu)關(guān)系，它的響應(yīng)計算問題被人們所關(guān)注，目前應(yīng)用較多的是增量諧波平衡法(IHB)。1993年鐘萬勰院士提出了精細(xì)積分法，它可以精確求出常系數(shù)常微分方程的數(shù)值解，本文首先提出精細(xì)積分改進(jìn)算法，進(jìn)一步提高了其計算精度，然后在改進(jìn)的精細(xì)積分法基礎(chǔ)上對于摩擦系統(tǒng)響應(yīng)的計算方法進(jìn)行了研究，并用IHB法對這種計算方法的計算精度進(jìn)行檢驗，結(jié)果證明這也是計算干摩擦隔振系統(tǒng)響應(yīng)的有效方法之一。另外人們對干摩擦系統(tǒng)響應(yīng)計算方法的研究大都局限于不受外載的控制系統(tǒng)，本文在研究外載作用下LQ控制系統(tǒng)Riccati方程精確解法的基礎(chǔ)上，也提出了干摩擦LQ控制系統(tǒng)響應(yīng)計算的遞推求解方法。 附加子結(jié)構(gòu)法(TMD)是結(jié)構(gòu)抗振的常用的方法之一，文中接著將TMD引入干摩擦抗振系統(tǒng)中，首次提出具有附加子結(jié)構(gòu)的干摩擦抗振系統(tǒng)，并詳細(xì)給出了其IHB響應(yīng)求解的具體公式，分析了各個參數(shù)變化對系統(tǒng)響應(yīng)的影響，然后將主動控制概念引入具有TMD的干摩擦抗振系統(tǒng)中，在速度和加速度反饋的基礎(chǔ)上，將主動控制力分別施加于附加結(jié)構(gòu)和主體結(jié)構(gòu)，分析了它們對系統(tǒng)響應(yīng)的影響。 試驗研究表明，干摩擦隔振系統(tǒng)除了具有雙線性本構(gòu)關(guān)系外，還具有粘性阻尼和三次非線性剛度因素，文中第五章分析了粘性阻尼對單自由度干摩擦系統(tǒng)和具有TMD的干摩擦系統(tǒng)性能的影響，而三次非線性剛度對單自由度干摩擦系統(tǒng)和具有TMD的干摩擦系統(tǒng)性能的影響則在第六章中進(jìn)行了討論。 第七章對干摩擦系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。非線性振動分析 中，除了響應(yīng)求解是關(guān)鍵，其運動穩(wěn)定性的分析也是重要的一步， 它直接關(guān)系到系統(tǒng)運動能否實現(xiàn)的問題。文中基于系統(tǒng)運動的穩(wěn)定 性等價于其擾動方程原點穩(wěn)定性的理論，對于摩擦系統(tǒng)的穩(wěn)定性問 題進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并將精細(xì)積分法引入計算過程中，提高了分 析的準(zhǔn)確程度。最后文章對用 IHB法求解具有三次非線性系統(tǒng)響應(yīng) 的方法進(jìn)行了改進(jìn)，使得計算結(jié)果更加接近真實值，具有一定的實 用價值。
【學(xué)位授予單位】：西北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2003
【分類號】：O327

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 秦麗;李業(yè)學(xué);徐福衛(wèi);;常摩擦TMD地震控制效果的理論和實驗研究[J];世界地震工程;2011年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 范天宇;彈性支承干摩擦阻尼器減振研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2006年

2 秦磊;基于雙質(zhì)量摩擦振子的黏滑驅(qū)動機(jī)理及實驗研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

3 薛曉鋒;斜拉橋拉索阻尼器的選型評價[D];長安大學(xué);2010年

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1 汪盛;基于粘滑原理的摩擦力驅(qū)動機(jī)理研究與建模[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

本文編號：2735053