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基于时滞技术与能量阱的弹性梁非线性混合控制研究
| 论文题名： | 基于时滞技术与能量阱的弹性梁非线性混合控制研究 |
| 关键词： | 大跨度桥;弹性梁;非线性混合控制;时滞减振;能量阱 |
| 摘要： | 随着现代材料和施工技术的发展，现代桥梁具有跨径大、柔性强、质量轻和阻尼低等优点。近年来，国家基础建设力度不断加强，大跨度桥梁的建造数量也随之增大，但是由于其阻尼小、柔性大等特点，易在地震、车辆、风雨等荷载作用下产生大幅振动。因此，大跨度桥梁的振动控制成为实际工程应用中亟需解决的问题。时滞减振技术和非线性能量阱是近年来热门的振动控制方法，以可实现实时反馈、可调性强、鲁棒性强和工作频带宽等优点引起广泛关注。本论文基于时滞反馈技术与非线性能量阱的混合控制，对弹性支承梁的非线性共振响应展开研究。具体内容如下： 1.基于非线性能量阱控制策略，建立了耦合非线性能量阱的单自由度Duffing振子非线性动力学模型。通过数值仿真，分析受控振子在不同参数下的动力学响应。基于Hamilton原理，建立弹性支承梁非线性振动控制方程，运用Galerkin方法对运动方程进行离散，通过数值积分和能量法，得到了不同非线性能量阱控制参数下梁的时程曲线与能量图。 2.时滞减振技术和非线性能量阱的混合控制机理研究。建立了混合控制下的单自由度Duffing振子动力学模型，采用多尺度/谐波平衡法求解了双频激励下振子的非线性主共振和1/3亚谐共振响应。通过理论分析和数值仿真研究了不同控制形式和参数对减振效果的影响，并进一步对比分析了位移和速度时滞反馈作用下混合控制减振机制。 3.时滞减振技术和非线性能量阱的混合控制下的弹性支承梁减振分析。建立了附加时滞反馈控制和非线性能量阱的弹性支承梁运动模型，采用多尺度/谐波平衡法分析了混合控制下梁的主共振动力学响应，并通过数值仿真分析了各参数对梁的非线性响应的影响，揭示了混合控制作用下弹性支承梁的减振机制。 |
| 作者： | 符翔 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 彭剑;杨相展 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南科技大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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