检索结果-南通市图书馆

多阶梯被动变阻尼装置设计、试验及结构风振控制分析

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工程力学 2020年第6期37卷 225-233页

作者：付伟庆李茂李通张春巍青岛理工大学土木工程学院青岛266033 蓝色经济区工程建设与安全协同创新中心(青岛理工大学) 青岛266033

针对粘滞阻尼器出力范围窄,磁流变等变阻尼装置需能量输入和反馈控制的局限性,在前期单阶梯被动变阻尼装置研制基础上,设计制作了一种多阶梯被动变阻尼耗能装置(Multi-stage Passive Variable Damping Device,MPVDD),该装置采用被动控... 详细信息

针对粘滞阻尼器出力范围窄,磁流变等变阻尼装置需能量输入和反馈控制的局限性,在前期单阶梯被动变阻尼装置研制基础上,设计制作了一种多阶梯被动变阻尼耗能装置(Multi-stage Passive Variable Damping Device,MPVDD),该装置采用被动控制方式,在不同速度区间拥有不同的阻尼系数变化规律。对其进行了相关性能验证试验和基于该装置结构风振控制效果的数值计算,试验和分析表明:装置可根据外部激励速度变化,实时机械式改变阻尼系数,实现宽域值变阻尼力的输出,且不需外部能源供给和状态反馈;安装耗能装置高层结构风振下的加速度和位移响应均得到有效控制,保证了风载下结构的舒适性和安全性要求。所做研究为该装置的应用打下了良好的试验和理论基础。

关键词：被动控制变阻尼性能试验滞回曲线风振控制

带外加强环不等高梁-钢管混凝土柱组合节点抗震性能试验研究

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建筑结构学报 2017年第5期38卷 77-84页

作者：牟犇陈功梅张春巍徐培蓁青岛理工大学土木工程学院山东青岛266033

对4个带外加强环不等高梁钢管混凝土柱节点试件进行了循环加载和单调加载试验,试件主要变化参数为节点两侧梁高度差,取值为0、75、150 mm。为了研究节点域的受剪承载力,对试件按"强构件,弱节点"进行设计。对于所设计的4个节点试件,其破... 详细信息

对4个带外加强环不等高梁钢管混凝土柱节点试件进行了循环加载和单调加载试验,试件主要变化参数为节点两侧梁高度差,取值为0、75、150 mm。为了研究节点域的受剪承载力,对试件按"强构件,弱节点"进行设计。对于所设计的4个节点试件,其破坏分为整个节点域剪切破坏和部分节点域剪切破坏。试验结果表明:加载方式对试件节点域剪切承载力影响不大;节点试件在正反两个方向加载形成不同的破坏模式,并且在反向荷载作用下其承载力略高于其在正向荷载作用下的承载力;节点两侧梁高度差对节点域破坏形式和承载力影响显著;在整个加载过程中,所有试件节点均未出现开裂;该类节点具有很好的变形能力和稳定的耗能能力,但随着两侧梁高度差的增加,耗能能力逐渐降低。

关键词：钢管混凝土节点变截面外加强环循环加载试验单调加载试验抗震性能

基于调谐转动惯量阻尼器的结构摆振控制方法(Ⅱ):足尺模型试验与TRID装置小型化研究

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控制理论与应用 2010年第10期27卷 1315-1321页

作者：徐怀兵张春巍李芦钰欧进萍哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 大连理工大学土木水利学院辽宁大连116024

基于前期研究工作建立了调谐转动惯量阻尼器(tuned rotational inertia damper,TRID)理论模型并进行数值分析和小比例模型试验,首先对一台中型桥式起重机的吊钩进行了摆振控制的足尺模型试验,进一步验证了TRID系统控制悬吊结构摆动的有... 详细信息

基于前期研究工作建立了调谐转动惯量阻尼器(tuned rotational inertia damper,TRID)理论模型并进行数值分析和小比例模型试验,首先对一台中型桥式起重机的吊钩进行了摆振控制的足尺模型试验,进一步验证了TRID系统控制悬吊结构摆动的有效性.其次针对某大型海洋起重铺管船浪涌致吊钩摆动问题设计了TRID控制系统.然后针对在大型工程实际应用中TRID系统需要较大转动惯量的问题,提出了通过引入变速器使TRID系统小型化的方案,并对该方案进行了理论分析和数值模拟验证,结果表明,通过引入变速装置,TRID系统可以采用较小的实际转动惯量来获得等效的大转动惯量,从而可以使TRID系统实现小型化.

关键词：调谐转动惯量阻尼器摆振控制足尺试验装置小型化变速装置

外加强环不等高H型钢梁-方钢管柱节点抗震性能试验研究

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建筑结构学报 2018年第8期39卷 80-89页

作者：牟犇井后凯张春巍王燕王悦青岛理工大学土木工程学院山东青岛266033 青岛理工大学蓝色经济区工程建设与安全协同创新中心山东青岛266033 青岛腾远设计事务所有限公司山东青岛266100

通过对7个外加强环不等高H型钢梁-方钢管柱节点进行低周循环往复加载试验,研究节点域受剪承载力、滞回性能、变形能力和破坏模式。研究结果表明：试件的破坏形式有两种,分别为整体节点域的剪切破坏和局部节点域的剪切破坏;梁截面高度比... 详细信息

通过对7个外加强环不等高H型钢梁-方钢管柱节点进行低周循环往复加载试验,研究节点域受剪承载力、滞回性能、变形能力和破坏模式。研究结果表明：试件的破坏形式有两种,分别为整体节点域的剪切破坏和局部节点域的剪切破坏;梁截面高度比和柱截面宽厚比是影响试件节点域承载力和剪切变形的主要因素;与此同时,随梁截面高度比和柱截面宽厚比的增加,节点域的耗能能力逐步增强;外加强环几何构造对节点域承载力和剪切变形也有一定影响,在框架柱端部弯矩增大系数较低的情况下,外加强环几何尺寸的增加对节点耗能能力有提高作用;节点域进入塑性阶段之前,各试件节点域的承载力无明显退化,从屈服到最终破坏,节点域承载力出现显著退化,承载力退化系数在0.89～0.96之间。不等高梁外加强环节点具有较好的变形能力和耗能能力,所有试件处于极限状态时的等效黏滞阻尼系数均在0.30～0.58之间。

关键词： H型钢梁-方钢管柱节点外加强环不等高梁节点域拟静力试验抗震性能

基于调谐转动惯量阻尼器的结构摆振控制方法(I):参数影响分析与小型比例模型试验

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控制理论与应用 2010年第9期27卷 1159-1165页

作者：张春巍徐怀兵李芦钰欧进萍哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 大连理工大学土木水利学院辽宁大连116024

由于常用的调谐质量阻尼器(tuned mass damper,TMD)对悬吊结构转动和摆振运动控制无效,本文结合数值模拟和模型试验对前期研究提出的新型调谐转动惯量阻尼器(tuned rotary inertia damper,TRID)控制系统应用的可行性进行深入研究.在建立... 详细信息

由于常用的调谐质量阻尼器(tuned mass damper,TMD)对悬吊结构转动和摆振运动控制无效,本文结合数值模拟和模型试验对前期研究提出的新型调谐转动惯量阻尼器(tuned rotary inertia damper,TRID)控制系统应用的可行性进行深入研究.在建立了TRID系统与悬吊结构相互作用力学分析模型以后,通过数值模拟分析比较了控制系统参数对控制效果的影响;基于Simulink系统进行非线性运动微分方程数值求解和ADAMS(automatic dynamic analysis of mechanical systems)机构动力学运动仿真分析,研究了TRID系统控制结构摆振运动的最优参数,如转动惯量比、调频比、阻尼比等;通过小型比例模型系统试验验证了TRID系统控制结构摆振的可行性和有效性.

关键词：悬吊结构摆振控制调谐转动惯量阻尼器参数优化模型试验

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近地空中爆炸作用下钢框架结构冲击响应

地震工程与工程振动 2009年第4期29卷 70-76页

作者：张秀华段忠东张春巍哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 东北林业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150040

采用多物质欧拉与拉格朗日耦合算法,对框架结构和混凝土地面采用Lagrange单元、空气和炸药采用多物质ALE单元,建立流固耦合有限元模型,对一个五层的钢框架结构在近地爆炸作用下冲击压力波的传播过程、结构冲击响应和变形以及破坏过程进... 详细信息

采用多物质欧拉与拉格朗日耦合算法,对框架结构和混凝土地面采用Lagrange单元、空气和炸药采用多物质ALE单元,建立流固耦合有限元模型,对一个五层的钢框架结构在近地爆炸作用下冲击压力波的传播过程、结构冲击响应和变形以及破坏过程进行了数值模拟。数值模拟分析结果表明,拉格朗日-欧拉耦合算法较好地模拟了爆炸冲击波在介质中的传播和作用在结构上的爆炸荷载效应。在爆炸近区,空气爆炸冲击波的衰减速率快;爆炸产生强烈的冲击波首先使钢框架结构正面的柱和梁柱节点区产生很大的塑性变形,钢框架柱在发生爆炸的瞬间失去承载能力,最终导致建筑物整体倒塌。考虑结构变形和流体荷载间的相互影响可以较真实地模拟结构在爆炸荷载作用下的连续倒塌过程,为研究结构在爆炸荷载作用下的连续倒塌提供了有效手段。

关键词：钢框架结构近地空中爆炸冲击响应连续倒塌数值模拟

结构振动的电磁驱动AMD系统控制策略与试验

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噪声与振动控制 2006年第5期26卷 9-13,40页

作者：张春巍欧进萍哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090

提出了结构振动的新型电磁驱动AMD控制系统,基于极点配置控制算法的控制策略,进行了结构模型地震响应控制的小型振动台试验,验证了所提控制策略的有效性。首先,研究了振动台试验对象结构无控建模的相关问题,分析比较了AMD系统摩擦等效... 详细信息

提出了结构振动的新型电磁驱动AMD控制系统,基于极点配置控制算法的控制策略,进行了结构模型地震响应控制的小型振动台试验,验证了所提控制策略的有效性。首先,研究了振动台试验对象结构无控建模的相关问题,分析比较了AMD系统摩擦等效处理为线性粘滞阻尼的影响,以系统无控三自由度模型为例,结合正弦扫频试验进行了参数验证。其次,提出了基于极点配置控制算法的电磁驱动AMD系统控制策略,给出了理想的极点配置控制区域。最后,以El Centro地震波输入为例,试验比较了极点配置参数对结构振动控制效果的影响,结果表明恰当的控制策略及其参数是成功实现应用电磁驱动AMD系统控制结构振动的前提和基础。

关键词：振动与波结构振动控制电磁驱动AMD控制系统极点配置振动台试验

基于黏弹性理论的碰撞力计算方法及其在碰撞TMD中的应用

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振动与冲击 2019年第6期38卷 23-30页

作者：张井财李英娜薛启超张春巍哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院哈尔滨150001 青岛理工大学土木工程学院山东青岛266033

针对地震作用下结构间的碰撞力的计算问题,结合黏弹性力学和接触力学理论,提出了一种基于黏弹性理论的碰撞力计算方法。推导该方法的计算公式,给出计算流程;根据已公开发表的钢-钢碰撞和混凝土-混凝土碰撞试验数据验证了该方法对于单次... 详细信息

针对地震作用下结构间的碰撞力的计算问题,结合黏弹性力学和接触力学理论,提出了一种基于黏弹性理论的碰撞力计算方法。推导该方法的计算公式,给出计算流程;根据已公开发表的钢-钢碰撞和混凝土-混凝土碰撞试验数据验证了该方法对于单次碰撞力计算的精确性。开展PTMD小型振动台试验,将该方法用于碰撞调谐质量阻尼器(PTMD)的碰撞力计算,验证该方法对于连续碰撞问题的有效性。结果表明:基于黏弹性理论的碰撞力计算方法对单次的弹性碰撞和非弹性碰撞均有较高精度;小型振动台试验结果与数值模拟符合较好,说明该方法也可以较精确地模拟钢材与黏弹性材料之间的连续多次碰撞问题; PTMD可以有效抑制结构在外激励作用下的位移响应,也可以加快结构在自由振动过程中的能量耗散,促使结构快速静止。

关键词：碰撞力黏弹性理论三参数模型碰撞调谐质量阻尼器(PTMD)

纳米氧化锆和氧化硅混合体系剪切增稠液的流变性能

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材料导报 2019年第12期33卷 1969-1974页

作者：魏明海孙丽张春巍齐佩佩朱洁大连理工大学土木工程学院沈阳建筑大学土木工程学院青岛理工大学土木工程学院

剪切增稠液体（STF）是由微纳米颗粒均匀分散在某种分散剂中形成的一种新型纳米复合材料,当外界能量迫使其剪切速率超过某一定值后,STF粘度将非线性瞬时增大,表现出优异的耗能能力,从而起到缓冲、减振作用。本实验通过超声波技术和机械... 详细信息

剪切增稠液体（STF）是由微纳米颗粒均匀分散在某种分散剂中形成的一种新型纳米复合材料,当外界能量迫使其剪切速率超过某一定值后,STF粘度将非线性瞬时增大,表现出优异的耗能能力,从而起到缓冲、减振作用。本实验通过超声波技术和机械搅拌法制备不同质量分数配合比的纳米氧化锆（ZrO;）/氧化硅（SiO;）混合体系的剪切增稠液体（ZrO;/SiO;-STF）,详细研究了ZrO;纳米颗粒对硅基剪切增稠液流变行为的影响。首先利用扫描电镜、X射线衍射仪以及能谱仪对纳米SiO;和ZrO;及ZrO;/SiO;粉末进行微观表征;然后利用旋转流变仪分别研究ZrO;的质量分数对纳米ZrO;/SiO;-STF稳态和动态流变性能的影响。微观研究表明,ZrO;/SiO;颗粒间具有显著的团聚效应;流变测试表明ZrO;/SiO;-STF体系具有显著的剪切增稠效应和剪切稀化行为,但不同颗粒间影响机制不同导致两种行为并不随着ZrO;质量分数的增加而增加。进一步研究表明,当纳米ZrO;质量分数为12%时,ZrO;/SiO;-STF体系的性能达到最优,此时,该体系不仅具有明显的剪切稀化行为,而且临界剪切增稠速率相对较小,表观粘度峰值较大。因此,所制备的ZrO;/SiO;-STF可为自适应结构提供更加有效的时变阻尼和刚度。

关键词：剪切增稠液体二氧化锆二氧化硅储能模量耗能模量