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粘滞阻尼器的仿真分析及性能研究
| 论文题名： | 粘滞阻尼器的仿真分析及性能研究 |
| 关键词： | 桥梁粘滞阻尼器;机械结构;速度指数;阻尼系数 |
| 摘要： | 随着中国经济的发展和工程建筑技术的进步，各种高层建筑和桥梁不断涌现。为了保护高层建筑和桥梁免受地震、强风的破坏，出现了很多减震、隔震装置，诸如金属阻尼器、摩擦阻尼器、磁流变阻尼器、粘滞阻尼器等各种提高建筑抗震性能的装置。 本文研究的粘滞阻尼器是安装在桥跨和桥墩之间的缓冲减震装置。当粘滞阻尼器受到外界的强烈扰动时，粘滞阻尼器的活塞会随着结构运动，阻尼介质通过阻尼孔或者间隙产生的孔缩耗能和摩擦耗能达到减震耗能的目的。粘滞阻尼器虽然在工程建筑方面尤其是桥梁方面得到了广泛的应用，但是其性能尤其是粘滞阻尼器的速度指数和阻尼系数的变化规律及控制方法还有待进一步研究和讨论。本文通过试验对粘滞阻尼器的性能展开了研究，然后通过仿真及仿真优化对这些性能做了进一步的分析。本文的研究内容如下： （1）从粘滞阻尼器的结构和耗能原理的角度出发，推导出了双出杆形式的孔隙式和间隙式粘滞阻尼器的阻尼力计算公式，为进一步理论分析研究打下了基础。 （2）以不同结构参数的间隙式粘滞阻尼器为样机，利用消能试验机对不同结构参数的间隙式阻尼器和组合式阻尼器在不同硅油粘度下展开试验研究。通过对试验数据和试验结果的整理与分析，探究粘滞阻尼器速度指数和阻尼系数的影响因素和确定方法。 （3）利用Fluent流体动力学仿真软件，以试验的粘滞阻尼器为样机进行了建模和仿真分析。通过对比仿真结果和试验结果，并考虑到试验中的实际情况与仿真的理想状态的差别对仿真进行了调整和优化。最终达到了仿真结果和试验结果的误差在5％以内的较高精度要求。 （4）从仿真的角度研究了活塞头长度和间隙对间隙式粘滞阻尼器性能的影响，尤其是对速度指数和阻尼系数的影响规律。同时又研究了阻尼孔的长度和流通面积组合对孔隙式粘滞阻尼器性能的影响。 |
| 作者： | 潘克非 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 武一民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河北工业大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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