半主动变刚度颗粒惯容系统减振控制研究
编号:73
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更新:2025-04-17 14:08:22 浏览:42次
口头报告
摘要
随着城市建筑功能与形态的日益多样化,对阻尼器减振性能与适应性的要求不断提高。本研究提出了一种基于变刚度调频策略的半主动颗粒惯容系统(Semi-active Particle Inerter System, SAPIS),通过对阻尼器刚度进行半主动调控,有效拓宽减振频带,增强系统的振动控制性能。研究采用希尔伯特黄变换识别主结构的瞬时振动频率,并进一步提出趋势修正样条加权指数平均方法预测频率变化趋势。基于预测结果,构建模糊控制策略,将控制输出分为三个刚度挡位,实现SAPIS刚度的动态调节,以适应不同激励条件。分别以正弦信号和风荷载为数值模拟的外激励,评估SAPIS对某一悬挑观景平台的减振性能。正弦激励的数值模拟结果表明,所提方法能够准确跟踪主结构的瞬时频率,并调整SAPIS的刚度,使其保持与结构频率的最佳匹配,从而提升减振稳定性。在风荷载激励条件下,SAPIS能显著降低结构的峰值和均方根加速度响应,减振率分别达到51.79%和48.11%,相较于传统调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper, TMD)和颗粒惯容系统(Particle Inerter System, PIS),SAPIS展现出更优的减振效果。此外,在阻尼器行程控制方面,SAPIS相较于TMD和PIS分别减少了60.86%和11.76%,进一步提升了装置的适用性和工程可行性。
关键词
振动控制;半主动控制;变刚度;颗粒惯容系统;减振效果
稿件作者
鲁正
同济大学土木工程学院
王志杰
同济大学土木工程学院
符俊冬
同济大学土木工程学院
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