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给出多自由度复杂结构中调谐减震控制TMD的有效设计方法.通过分析发现简谐基底激励作用下的TMD最优参数并非减震控制的最佳选择,主要区别是减震控制时TMD的最优阻尼比要显著小于简谐基底激励下的最优阻尼比.在随机地震激励下给出用于确定减震控制TMD最优参数的方法.据此进行了三相叠积电抗器的减震TMD设计,确定了最优减震参数,通过分析实际地震波作用下的结构响应,表明所设计的TMD在地震动作用下对三相叠积电抗器有十分明显的减震效果,证实用本文方法可以有效地对多自由度复杂结构设计TMD进行减震控制. 相似文献
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地震作用下高层钢结构的最优MTMD控制策略及设计 总被引:4,自引:0,他引:4
基于一般 MTMD,导出了 MTMD( )、MTMD( )和 TMD的动力放大系数 ( DMF)。以具有 MTMD( )、MTMD( )或 TMD结构的动力放大系数最大值中的最小值为优化准则。基于优化准则 ,列表显示了MTMD( )、MTMD( )和 TMD的最优参数。同时研究了最优参数对振型参与系数的敏感性。提出了 MTMD( )、MTMD( )和 TMD结构 -MTMD( )、MTMD( )和 TMD系统的优化设计方法。数值模拟表明 ,MTMD( )、MTMD( )和 TMD能有效地减小高层钢结构的地震反应 相似文献
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海洋平台离散模型振动控制研究 总被引:1,自引:0,他引:1
对近海平台离散结构模型在特征波浪载荷下,以平台上甲板最小位移为目标,比较了单个及多个调谐阻尼器(TMD)对系统各阶模态的抑振效果,结果表明,安装在第一模态质量上的调谐阻尼器对系统各阶模态振动的抑制作用最大;获得了海洋平台离散模型振动控制阻尼器的设计优化参数,为工程阻尼器设计提供了依据。 相似文献
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基于遗传算法优化的磁流变减震结构模糊控制研究 总被引:1,自引:0,他引:1
基于模糊控制的磁流变减震器能够实现对框架结构的减震,但模糊控制器的设计容易受人主观经验的影响而导致控制效果不够理想。为此,本文提出一种遗传算法双优化模糊控制器设计方法,即运用遗传算法同时优化模糊控制器的模糊规则和隶属函数以改善控制效果。为了验证该方法的有效性,对每层均装有一个磁流变减震器的一个三层框架结构进行了仿真分析。分析结果表明:与未控结构、模糊控制器未优化的结构、模糊控制器只优化模糊规则的结构的位移和加速度反应比较,采用遗传算法双优化模糊控制器选择磁流变减震器控制电流的结构的振动控制效果较好。 相似文献
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文中研究了土-结构相互作用对高层,高耸结构风振响应TMD控制的影响,讨论了结构不同基础类型和不同地在土介质对TMD风振控制效率的影响,数值结构表明,土-结构相互作用对风振响应TMD控制的影响不同于对地震响应TMD控制的影响。 相似文献
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针对水平和竖向地震作用下高层建筑结构的混合振动控制问题,研究调谐质量阻尼器(tuned mass damper, TMD)体系、隔震结构体系、隔震与TMD混合控制体系3种策略对水平与竖向地震共同作用下结构振动响应的减振效果。选取典型的20层钢结构Benchmark结构模型,利用ANSYS软件建立带有TMD和隔震层结构的有限元模型,比较了结构在水平地震单独作用下与水平和竖向地震共同作用下的振动响应。结果表明,水平方向上的振动响应无明显变化;竖直方向上,有控状态下的减振指标相对于无控状态出现了增大现象,尤其是层间隔震结构增大较为明显。研究成果可为高烈度区高层隔震结构设计提供参考。 相似文献
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高层建筑TMD风振控制优化设计 总被引:10,自引:0,他引:10
本文探讨了高层建筑TMD风振控制优化设计方法,研究了高层建筑TMD风振控制最优参数取值问题,给出了高层建筑TMD风振控制设计步骤,最后给出了算例说明及其应用。 相似文献
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对参数不确定结构振动控制方法进行了研究。基于包含原理,采用重叠分散控制策略与保性能控制算法相结合的方法,将高层建筑结构划分成一组子结构,对每一个子结构采用保性能控制方法设计控制器,提出了参数不确定结构重叠分散保性能控制方法,较好地解决了地震激励下参数不确定建筑结构的振动控制问题。以20层Benchmark结构模型为研究对象,采用重叠分散保性能控制策略和集中保性能控制策略进行数值模拟。结果表明,对于结构系统建模存在误差或系统本身存在不确定性的情况,本文提出的重叠分散保性能控制方法均能有效降低结构的地震响应,且能够保证控制系统的可靠性和稳定性。 相似文献
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The basic analytical theory for hydrostatically caused implosions of spherical volumes, which has been known for nearly a century, has been extended for the treatment of annular volumes with solid inner structures. Theoretical analyses are developed that treat the inner structure as infinitely hard, elastically deformable, plastically deformable or shattering under the influence of the pressure from the surrounding implosion event. Parametric studies are made of the effect that the inner structure's geometric and material properties have on the pressure field of the surrounding water. It is concluded that the pressure waves produced by the imploding volume are significantly affected by the existence of an inner structure and the inner structure's physical properties. This is an important consideration in assessing the effect of an underwater implosion event on nearby structures. 相似文献
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变频单TMD系统是对普通单TMD系统的改进,在普通单TMD系统的基础上提供附加刚度,并通过位移条件控制该附加刚度是否参与TMD系统的工作.变频单TMD系统在不同位移条件下具有不同的频率,具有MTMD(Multiple Tuned Mass Damper)的性能和优点,能减小结构多个自振频率引起的较大的动力响应,显著提高结构的振动控制效果.将变频单TMD系统应用于高层框架结构,分析其动力响应.计算结果表明,变频单TMD系统能有效减小结构的动力响应,与普通单TMD相比,减震效果更为显著. 相似文献
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ABSTRACT Four types of mass and frequency optimization problems are stated for free torsional vibration of thin-walled cylinders subject to constraints on wall thickness and frequencies of vibration. It is shown, using Pontryagin's method, that the mathematical structure of all four problems is similar and leads to identical classes of optimal thickness distributions. These duality relations are used in an example to construct an optimal frequency solution from the solutions for both maximum and minimum mass problems. General relations among the governing parameters for the four problems are stated. The results of Grinev and Filippov and of Thermann for the abnormal optimization problems are verfied as a specific limiting example of the general results. 相似文献
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自从Zhou和Rozvany于2001年以T-B梁(Tie-Beam)问题质疑渐进结构优化方法ESO(Evolutionary Structural Optimization)的算法收敛性以来,结构最优化领域的研究者提出了多种算法以求解决这一问题。T-B梁问题仍是当前结构拓扑优化领域的研究热点,因为现有的各种T-B梁解法或是存有不足或是无法获得满意解答。本文在传统ESO算法中,将虚拟材料引入待删除单元,用以检测结构传力路径是否受到破坏,进而确定单元删除的合理性。算例表明,本文算法可有效防止ESO方法求解T-B梁问题时的失效并获得最优解,且本文算法只需在ESO迭代中附加一次检测,不改变ESO方法的迭代进程和寻优能力。 相似文献
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In-water vortex-induced vibration (VIV) tests of top-tensioned, flexible cylindrical structures were conducted at Shell Westhollow Technology Center current tank. These tests revealed that the top tension and structural stiffness (both lateral and axial) can have a significant impact on vibration frequencies. During lock-in between the vortex-shedding frequency and the structure's natural frequency, the increase of the vibration frequency with flow speeds is strongly related to the rise of the axial tension. After an initial abrupt rise, the vibration frequency of a bending-stiffness-dominated structure only increased slightly during lock-in. Alternative explanations are provided on why the vibration frequency does not rise significantly but there can still exist a broad lock-in band, and why a more massive structure has a narrower lock-in bandwidth. 相似文献
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多自由度振动结构的随机优化方法 总被引:3,自引:1,他引:3
多自由度振动结构的随机优化问题的求解一般要比确定性优化问题的求解复杂得多,也没有行之有效的算法.本文利用概率原理,把随机优化问题转化为等价的确定性优化问题,优化参数取作随机设计变量的均值和标准差,并把该方法应用于多自由度线性扭振系统,在得设计参数的最优均值的同时,还得到了相应的最优标准差,为工程技术人员控制结构零部件的加工精度提供了依据.算例表明该方法是有效的,随机优化的结果比确定性优化的结果好得多.同时,在算例中还讨论了随机设计参数的标准差对优化结果的影响. 相似文献
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三维显式有限元程序及炸药冲击起爆应用 总被引:1,自引:0,他引:1
冲击和爆炸数值模拟在军事工程和民用领域都应用广泛。基于显式有限元理论,本文介绍了自主研发的三维冲击和起爆流体动力学程序。该程序的功能包含了材料本构、状态方程、炸药反应速率方程和接触碰撞算法,能够模拟复杂条件下结构冲击和炸药起爆问题。由于采用面向对象的编程方法,程序结构相对简单并且容易修改。首先,进行了Taylor杆碰撞数值模拟,并将计算结果与实验结果以及DYNA2D结果进行了比较;接着,基于Lee-Tarver点火增长模型,模拟了冲击加载下裸炸药和带壳炸药的冲击起爆问题。计算结果表明,三维程序计算结果与实验值和商业软件结果都非常吻合,该程序能够较准确地模拟三维结构的冲击和炸药起爆问题。同时,基于面向对象开发的三维计算程序实现了模块化功能,易于后续开发,为冲击和爆炸计算程序的开发提供了参考。 相似文献