拉索—磁流变阻尼系统数值分析

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自19世纪80年代发现斜拉桥拉索的风雨振现象以来,斜拉索的大幅振动及振动控制已引起人们的普遍关注。斜拉索振动控制可采用被动、半主动和主动控制等多种控制方法。通常,半主动控制的控制效果优于被动控制,而其经济性和实用性又优于主动控制。因此,半主动控制成为斜拉索振动控制研究的热点问题。 采用磁流变阻尼器进行拉索半主动控制是近10年来斜拉索振动控制技术发展的新趋势。到目前为止,国内外还没有支持拉索半主动控制计算分析的专用软件。因此,研究斜拉索半主动控制计算方法,开发相应的分析程序和软件,对拉索半主动控制技术的发展和推广应用均具有重要意义。 为此本论文开展了以下研究工作: 1、介绍拉索振动控制的主要措施,比较了各种措施的减振效果、耐久性、经济性等技术经济指标,分析了智能磁流变阻尼器在斜拉索振动控制方面的发展趋势和应用前景; 2、分别采用Matlab语言和Ansys有限元程序建立了磁流变阻尼器的力学模型,对磁流变阻尼器的力—速度曲线进行数值模拟,取得了良好的效果; 3、对大型通用有限元程序ANSYS进行二次开发,用APDL语言编写了磁流变阻尼器-拉索系统有限元模型的参数化建模程序和振动控制算法; 4、对磁流变阻尼器一拉索系统的阻尼特性进行了参数分析,讨论了磁流变阻尼器屈服力和激励大小及位置对拉索模态阻尼比的影响,取得了一批既具有理论参考意义,又具有实际应用价值的结果。
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