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横向磁流变弹性体隔振支座的设计与控制
| 论文题名： | 横向磁流变弹性体隔振支座的设计与控制 |
| 关键词： | 大型桥梁;隔振支座;磁流变弹性体;力学性能;Kelvin模型 |
| 摘要： | 大型桥梁在交通、军事和社会生活等方面有着重要的战略意义，其服役安全性也越来越受到重视。桥梁健康监测系统以现代光电传感技术、大数据处理及结构分析评估理论为依托，为桥梁的维护、维修和管理决策提供依据与指导。然而，风和车辆运行引起桥梁的水平振动会降低桥梁健康监测中光学仪器的测量精度与使用寿命，因此，必须对其采取有效的隔振措施。由于传统的被动隔振系统参数固定，不能根据外界的激励变化而主动调整，隔振效果有待提高。为此，论文以桥梁监测中光学仪器的隔振为背景，提出利用磁流变弹性体设计制作智能隔振装置，通过实时调节系统的刚度特性与阻尼特性，抑制宽频、时变的横向激励，并完成了实验验证。具体工作包括以下几个方面： ①对所制备的硅橡胶磁流变弹性体的力学性能进行了测试，根据材料特性设计制作了一种横向磁流变弹性体隔振支座，系统地阐述了该支座的工作原理、机械结构设计过程和磁路仿真分析方法。 ②搭建了磁流变弹性体隔振支座的力-位移测试系统与扫频测试系统，研究了所设计的磁流变弹性体隔振支座的刚度和阻尼的变化规律和影响因素，建立了Kelvin模型，完成了参数辨识，为支座的动力学特性分析与半主动控制做铺垫。 ③率先开展了磁流变弹性体隔振支座的热稳定性研究，设计和建立了磁流变弹性体隔振支座的在线温度测试系统，进行了温度扫频测试与温度循环性测试研究，深入地探讨了温度对其固有频率、等效刚度与等效阻尼的影响，并设计了一套风冷系统，有效地降低了连续工作过程中该支座内部的温度，提高了其稳定性。 ④搭建了具有四只磁流变弹性体支座的横向隔振平台，测试了其振动传递特性，推导了半主动控制条件，设计了半主动模糊控制器，进行了控制系统计算机仿真，分析了单频正弦激励与随机激励下模糊控制器的性能。在此基础上，设计和建立了磁流变弹性体横向隔振平台的半主动隔振控制实验系统，实现了8Hz-17Hz频段内横向振动的有效衰减。 |
| 作者： | 赵录杰 |
| 专业： | 仪器科学与技术 |
| 导师： | 余淼 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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