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磁流变阻尼器对斜拉索振动控制的理论与试验研究
| 论文题名： | 磁流变阻尼器对斜拉索振动控制的理论与试验研究 |
| 关键词： | 斜拉索;磁流变阻尼器;振动控制;结构设计;振动试验;斜拉桥 |
| 摘要： | 斜拉索是斜拉桥的关键部位和主要承载部件。索的大柔度、小质量和小阻尼等特点，极易在风、风雨、地震及交通等荷载作用下发生振动。拉索长时间的大幅振动对结构耐久性的影响已成为斜拉桥发展和运营中的严峻课题。具有良好的智能特性的磁流变阻尼器为拉索减振提供了条件，开辟了新的拉索减振技术研究领域。本文将采用MR阻尼器对斜拉索振动控制进行试验和理论研究，系统深入地分析MR阻尼器对拉索的减振效果。 本文运用美国TA仪器公司生产的ARES-RFS磁流变液仪测试了由武汉理工大学材料学院提供的磁流变液的剪切应力与外加磁场强度的关系；分析其磁流变液的组成，磁流变效应的机理、本构关系。为设计阻尼器做好了充分的材料准备。同时根据磁流变阻尼器的力学模型和工作模式，以及阻尼通道、材料的选用、励磁线圈的缠绕方式等结构设计原则，设计出简易的磁流变阻尼器供本文试验运用，并简化其模型计算出阻尼器的磁通量的大小。 MR阻尼器的参数可随施加不同的电压来改变，具有出力大、响应快、能耗低、工作稳定性强等优良特性。本文采用MR阻尼器作为被动控制器件，以室内6.05m长的拉索为试验对象，通过人工激振方法获得斜拉索在MR阻尼器施加不同电流情况下的自由衰减信号，通过采集到的信号计算得出拉索的模态阻尼比；同时通过涡流激振器激振得到不同索力下的前两阶频率。为了比较磁流变阻尼器与其他阻尼的抑振效果，在安装磁流变阻尼器的相同的位置分别安装油阻尼器和弹簧。通过对不同的阻尼装置的对比分析，探讨了不同阻尼器的减振效果；并分析磁流变阻尼器在提供不同的电流情况下的模态阻尼比和基频与电流的关系，得出自己的结论，为MR阻尼器广泛应用于实际斜拉桥的减振提供一个有意义的试验和理论依据。 |
| 作者： | 王晓琴 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 杨吉新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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