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斜拉油气管桥压电变摩擦阻尼器的半主动智能减震控制
1
作者 代建波 梁旭豪 +1 位作者 汪浩 马静 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第34期14649-14657,共9页
斜拉油气管桥横向刚度低,振动特性复杂,在地震中可能发生严重的耦合破坏,影响油气输送管道及其斜拉管桥结构的安全性。围绕油气输送斜拉管桥结构的智能减震控制,研发了新型压电变摩擦阻尼器,进行了输出力性能试验,提出了斜拉油气管桥的... 斜拉油气管桥横向刚度低,振动特性复杂,在地震中可能发生严重的耦合破坏,影响油气输送管道及其斜拉管桥结构的安全性。围绕油气输送斜拉管桥结构的智能减震控制,研发了新型压电变摩擦阻尼器,进行了输出力性能试验,提出了斜拉油气管桥的半主动减震控制策略。基于工程实例,建立了斜拉管桥结构计算模型,探讨了减震控制策略实施的具体路径,并对斜拉油气管桥结构的压电智能半主动减震控制效果进行了分析。结果表明,压电变摩擦阻尼器输出力与驱动电压之间呈现较好的线性关系,建立的驱动电压-阻尼力本构模型可以用于斜拉管桥结构的减震控制,应用提出的LQR-Bang-Bang半主动智能控制方法和研发的压电变摩擦阻尼器可以高效地达到对斜拉管桥结构地震响应进行控制的目的,取得了较好的控制效果,可以供此类斜拉油气管桥的减震设计进行参考。 展开更多
关键词 斜拉油气管桥 压电变摩擦阻尼器 半主动 智能减震控制
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压电变摩擦阻尼器对高层建筑非线性地震反应的模糊控制算法 被引量：5
2
作者 张永兵 秦荣 +1 位作者 李双蓓 李秀梅 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期142-146,共5页
设计制作了一款新型的压电变摩擦阻尼器,并将其作为控制装置,提出了能有效抑制强烈地震激励下高层建筑结构非线性反应的模糊控制算法,通过模糊控制算法建立了施加在压电变摩擦阻尼器上的电压与结构的响应之间的关系。对一个受控的20层... 设计制作了一款新型的压电变摩擦阻尼器,并将其作为控制装置,提出了能有效抑制强烈地震激励下高层建筑结构非线性反应的模糊控制算法,通过模糊控制算法建立了施加在压电变摩擦阻尼器上的电压与结构的响应之间的关系。对一个受控的20层基准建筑结构进行了非线性地震反应的数值仿真分析,并与别的控制策略进行比较。结果表明,对于安装有压电变摩擦阻尼器的结构,采用模糊控制算法,能有效抑制高层建筑结构的非线性地震反应,减少地震对建筑结构的破坏。 展开更多
关键词 压电变摩擦阻尼器 振动控制 基准建筑 非线性地震反应 模糊控制
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新型压电变摩擦阻尼器的研发与性能试验 被引量：8
3
作者 戴纳新 谭平 周福霖 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2013年第3期205-214,共10页
本文采用商用标准件叠层压电驱动器和圆形摩擦盘,研发了能提供水平任一方向可调摩擦阻尼力的新型压电变摩擦阻尼器,能与圆形隔震垫协同工作复合而成智能隔震系统。文中首先提出了新型压电阻尼器的基本结构,制作了试验室比例的模型;其次... 本文采用商用标准件叠层压电驱动器和圆形摩擦盘,研发了能提供水平任一方向可调摩擦阻尼力的新型压电变摩擦阻尼器,能与圆形隔震垫协同工作复合而成智能隔震系统。文中首先提出了新型压电阻尼器的基本结构,制作了试验室比例的模型;其次针对压电驱动器变形在微米数量级的特点和约束钢架的刚度特性,提出了基于有限元分析的形状系数和可调正压力计算方法。并用约束钢架变形试验验证了有限元分析的正确性;最后通过阻尼器性能试验提出了连续型的阻尼力计算模型,一种适合于实际工程应用的摩擦阻尼力模型。提出的新型压电摩擦阻尼器构造简单,阻尼力调节方便,响应速度快,特别是便于进一步增大阻尼力调节倍数,能够较大地推动压电阻尼器实用化进程。 展开更多
关键词 叠层压电驱动器 压电变摩擦阻尼器 阻尼器性能试验 智能隔震.
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压电变摩擦阻尼器对结构地震反应的自协调模糊控制 被引量：1
4
作者 张永兵 李双蓓 +1 位作者 秦荣 刘光焰 《桂林工学院学报》 CAS 北大核心 2008年第3期330-334,共5页
为减轻结构的地震反应,制作了一款新型的压电变摩擦阻尼器,并设计了自协调模糊控制算法用于结构的振动控制,控制的目标是减轻结构的位移和加速度反应,通过模糊控制算法建立了压电变摩擦阻尼器电压与结构的响应关系,给出了量化因子的计... 为减轻结构的地震反应,制作了一款新型的压电变摩擦阻尼器,并设计了自协调模糊控制算法用于结构的振动控制,控制的目标是减轻结构的位移和加速度反应,通过模糊控制算法建立了压电变摩擦阻尼器电压与结构的响应关系,给出了量化因子的计算公式,建立了模糊控制器来考虑地震波对量化因子的影响。算例表明,对于安装有压电变摩擦阻尼器的结构,采用模糊控制算法控制结构振动效果非常好。 展开更多
关键词 压电变摩擦阻尼器 振动控制 自协调模糊控制
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关于新型压电变摩擦阻尼器的简要分析 被引量：1
5
作者 杨建宁 刘洋 孙立新 《智能城市》 2018年第19期138-139,共2页
新型压电变摩擦阻尼器由压电驱动器和变摩擦阻尼器复合而成,兼备有感知、驱动及耗能的性能,相比传统摩擦阻尼器而言,它在控制结构振动的同时又节约能源,具有自适应能力;在对压电摩擦阻尼器的原理阐述后,给出了新型装置的构造特点和优点... 新型压电变摩擦阻尼器由压电驱动器和变摩擦阻尼器复合而成,兼备有感知、驱动及耗能的性能,相比传统摩擦阻尼器而言,它在控制结构振动的同时又节约能源,具有自适应能力;在对压电摩擦阻尼器的原理阐述后,给出了新型装置的构造特点和优点;还提出了基于压电变摩擦阻尼器智能控制系统的智能控制单元算法思路;表明新型压电变摩擦阻尼器是很有发展前景的结构振动控制装置。 展开更多
关键词 压电变摩擦阻尼器 构造特点 智能控制算法
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压电变摩擦阻尼器阻尼力力学模型的分析研究 被引量：1
6
作者 相军 《工程建设与设计》 2008年第8期21-26,共6页
设计制作了一款新型压电变摩擦阻尼器,并对其摩擦面的正压力分布进行了研究。由于运用现有知识无法求出解析解,提出了假想正压力分布函数,并运用有限元分析软件对其正压力分布情况进行了模拟。根据模拟结果对假想模型进行了分析,提出只... 设计制作了一款新型压电变摩擦阻尼器,并对其摩擦面的正压力分布进行了研究。由于运用现有知识无法求出解析解,提出了假想正压力分布函数,并运用有限元分析软件对其正压力分布情况进行了模拟。根据模拟结果对假想模型进行了分析,提出只有在特定条件下假想模型才能够满足误差要求,并根据分析结果建立了压电变摩擦阻尼器阻尼力力学模型。 展开更多
关键词 压电变摩擦阻尼器 正压力假想模型 模拟
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考虑流固耦合的斜拉管桥结构压电阻尼减震控制研究
7
作者 代建波 马祥祥 +1 位作者 汪浩 刘冬 《水利与建筑工程学报》 2025年第1期7-15,共9页
为减小流固耦合的斜拉管桥结构的地震响应,基于压电陶瓷的逆压电效应等特点,设计了一种新型压电摩擦阻尼器,并以某单塔双跨多索双管道斜拉管桥为例,建立考虑流固耦合的斜拉管桥结构有限元模型,探讨阻尼器在斜拉管桥结构中的最优安装位... 为减小流固耦合的斜拉管桥结构的地震响应,基于压电陶瓷的逆压电效应等特点,设计了一种新型压电摩擦阻尼器,并以某单塔双跨多索双管道斜拉管桥为例,建立考虑流固耦合的斜拉管桥结构有限元模型,探讨阻尼器在斜拉管桥结构中的最优安装位置及减震控制效果。结果表明:设计的新型压电变摩擦阻尼器具有良好的工作性能,阻尼力与驱动电压之间呈现较好的线性关系,建立的阻尼力-驱动电压本构模型可以用于管桥结构的压电减震控制;阻尼索在算例斜拉管桥上的最佳减震效果安装位置L为42.875 m,对应的阻尼器最佳倾斜角为41.4°;压电阻尼器在最佳安装位置,阻尼系数为50 kN·s/m时,管桥结构的位移控制效果为13.5%,加速度控制效果为33.9%。随着阻尼系数的增大,明显提高了减震效果。 展开更多
关键词 斜拉管桥结构 压电变摩擦阻尼器 流固耦合 减震率 减震控制
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压电变摩擦阻尼结构的模糊控制 被引量：4
8
作者 张永兵 李双蓓 +1 位作者 吴炯 何涛 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期17-21,共5页
为了减轻结构的地震反应,提出了模糊控制算法用于结构的振动控制,控制的目标是减轻结构的位移和加速度响应.设计制作了一款新型的压电变摩擦阻尼器,并将压电变摩擦阻尼器作为控制装置,通过模糊控制算法建立了施加在压电变摩擦阻尼器上... 为了减轻结构的地震反应,提出了模糊控制算法用于结构的振动控制,控制的目标是减轻结构的位移和加速度响应.设计制作了一款新型的压电变摩擦阻尼器,并将压电变摩擦阻尼器作为控制装置,通过模糊控制算法建立了施加在压电变摩擦阻尼器上的电压与结构的响应关系,量化因子对模糊控制的效果影响极大,通过试算,本文给出了量化因子的计算公式.算例表明,对于安装有压电变摩擦阻尼器的结构,采用模糊控制算法的效果很好. 展开更多
关键词 压电变摩擦阻尼器 振动控制 模糊控制
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3层钢结构非线性地震反应的变增益模糊控制 被引量：4
9
作者 张永兵 秦荣 李双蓓 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第10期106-110,120,共6页
设计制作了一款新型的压电变摩擦阻尼器,并将其作为控制装置,提出了能有效抑制强烈地震激励下建筑结构非线性反应的变增益模糊控制算法,建立了量化因子、比例因子与结构响应之间的关系。考虑地震加速度的影响,对量化因子进行了在线自调... 设计制作了一款新型的压电变摩擦阻尼器,并将其作为控制装置,提出了能有效抑制强烈地震激励下建筑结构非线性反应的变增益模糊控制算法,建立了量化因子、比例因子与结构响应之间的关系。考虑地震加速度的影响,对量化因子进行了在线自调整。对受控的3层钢结构进行了非线性地震反应的数值仿真分析,并与其它的控制策略进行比较。结果表明,对于安装有压电变摩擦阻尼器的结构,采用变增益模糊控制算法,能有效抑制建筑结构的非线性地震反应,减少地震对建筑结构的破坏。 展开更多
关键词 非线性地震反应 变增益模糊控制 压电变摩擦阻尼器 钢结构 振动控制
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3层基准建筑非线性地震反应的智能控制 被引量：2
10
作者 张永兵 张永申 +1 位作者 李双蓓 秦荣 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2009年第1期49-54,共6页
近年来,智能驱动材料、控制装置和智能控制算法的研究和发展为土木工程的抗震控制开辟了新的天地。笔者设计制作了一款新型的压电变摩擦阻尼器,并将其作为控制装置,提出了能有效抑制强烈地震激励下高层建筑结构非线性反应的模糊控制算法... 近年来,智能驱动材料、控制装置和智能控制算法的研究和发展为土木工程的抗震控制开辟了新的天地。笔者设计制作了一款新型的压电变摩擦阻尼器,并将其作为控制装置,提出了能有效抑制强烈地震激励下高层建筑结构非线性反应的模糊控制算法,并建立了量化因子、比例因子与结构响应之间的关系。对受控的3层基准建筑结构进行了非线性地震反应的数值仿真分析,并与其它的控制策略进行比较。结果表明,采用模糊控制算法,能有效抑制建筑结构的非线性地震反应,减少地震对建筑结构的破坏。 展开更多
关键词 基准建筑 非线性地震反应 模糊控制 压电变摩擦阻尼器 振动控制
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