结构振动的非线性控制及其试验研究

本文分析了结构振动控制系统的特点，提出了一种结构振动的非线性离散控制方案，该方案仅利用受控结构的输出信号，实现容易，对结构参数变化具有一定的鲁棒性，本文还建立了一套具有浮点运算功能的结构振动计算机控制装置，并就某受控结进行了试验，试验表明，该非线性控制方案是可行的，理论结果与试验结果具有良好的一致性。     

时滞对结构振动半主动控制效果的影响

应用磁流变阻尼器对结构振动进行控制，采用最优控制原理设计了控制器，给出在地震激励下结构半主动控制的仿真计算。研究了时滞对结构振动半主动控制效果的影响。数值结果表明：本文设计的半主动控制策略可有效地减小结构的振动响应，时滞对磁流变半主动控制效果随着时滞的增大而变差，但时滞不会导致该反馈控制系统的失稳。     

拱型结构在参、强激励下的非线性振动分析

利用数值解析法研究了拱型结构在参数激励与强迫激励联合作用下的非线性振动特性。得到了轴向力与固有频率的关系及轴向力对发生主共振,１／２亚谱共振的影响,由于１／２亚谐共振是高频激振低频响应,是最危险区域,应得到足够的重视,为工程设计提供了可靠的理论依据。     

复杂结构系统非线性振动分析的自由度压缩技术

本文系统地总结了对复杂结构系统进行非线性振动分析时基于混合坐标法和模态综合法的自由度压缩技术,提出了局部非线性系统振动分析的具体接子结构的模态综合法,并给出了处例。最的指了利用非线性动力系统进行二次降低来研究超高自由度非线性系统复杂动力学行之一思路。     

主动振动控制中的非线性研究

本文采用磁致伸缩作动器进行了主动隔振的研究,分析,试验的结果表明,由于磁致缩材料的伸长率与磁场强度之间的非线性特性,导致了该作动器的输出具有谐波成分,激励激的运动亦可表示为杜芬方程的形式,试验证实,由于非线性的存在,主动振动控制效果受到影响。文中通过对激励源的振动信号进行分析,发现这一运动可能是混沌的。     

1／2亚谐共振──主参数共振情况下非线性振动系统的余维2退化分叉

本文应用Normal Form理论和退化向量场的普适开折理论研究了参数激励与强迫激励联合作用下非线性振动系统的余维2退化分叉,用Melnikov方法讨论了全局分叉的存在性.     

非线性振动和振动控制研究的新方向：控制混沌

概述了近年来在控制混沌这一非线性振动和振动控制新的研究方向上的进展，首先介绍了控制混沌的内容和意义，然后阐述了控制混沌的几类主要方法，包括输送控制、镇定控制和非线性系统理论应用的原理和发展。最后展望了控制混沌的发展趋势。     

风激下结构的紊流诱发振动

高耸结构群或桥梁部件在风激下，除了产生经典气动弹性效应外，还会引起结构或部件间的相互动力干涉作用，特别是由于上游结构振荡绕流所形成的紊流激励作用，使得处于尾流场中的结构或部件的动态性能与上游结构有明显的差别。文中报导弹性约束下两Ｈ型结构的气动干涉实验结果。依据实验观察到的主要特征分析风激干涉下结构的紊流诱发振动与随机动力稳定性，得出紊流随机响应的解析表达式以及用以确定临界风速的动力稳定性条件，计算     

多维地震作用下高层结构振动混合控制研究

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.     

Formulation of a Hysteretic Restoring Force Model. Application to Vibration Isolation

This article focuses on the formulation of a hysteretic model used as anisolator restoring force model. The proposed model is based on operatorgoverning input and output functions that depend on the deflection andthe restoring force of the isolator. First, the mathematical formulationis demonstrated, then the hysteretic model proposed is applied toisolators having different types of behavior. The model parameters aresought using the experimental force-deflection loop of each of theisolators studied. Next, the transient response of a flexible structuremounted on an all-metal isolator is predicted by coupling the firstorder differential equation of the restoring force and the second orderdifferential equations of the structure's motion. The experimentalinvestigation validates the proposed hysteretic model applied to theall-metal mount.     

Control of a Nonlinear System Using the Saturation Phenomenon

In this paper, a theoretical investigation of nonlinear vibrations of a 2 degrees of freedom system when subjected to saturation is studied. The method has been especially applied to a system that consists of a DC motor with a nonlinear controller and a harmonic forcing voltage. Approximate solutions are sought using the method of multiple scales. It is shown that the closed-loop system exhibits different response regimes. The nature and stability of these regimes are studied and the stability boundaries are obtained. The effects of the initial conditions on the response of the system have also been investigated. Furthermore, the second-order solution is presented and the corresponding results are compared with those of the first-order solution. It is shown that by increasing the amplitude of the excitation voltage, the higher-order term in the solution becomes significant and causes a drift in the response. In order to verify the obtained theoretical results, they are compared with the corresponding numerical results. Good agreement between the two sets of results is observed.     

可控约束阻尼层板的杂交控制

用局部压电层控制约束阻尼约束层产生一种新的主、被动杂交控制形式,称为可控制 约束层。本文根据弹性材料、粘弹性材料、压电材料的本构关系和变形连续条件,建立了可控约束阻尼层板的控制微方程;从理论上证明了用离散小压电片组合来代替整体压电层而不影响作动效果,改善了结构的工艺性;利用Ｇａｌｅｒｋｉｎ方法和ＧＨＭ方法建立了系统的近似低阶方程对一试验模型进行了控制数值模拟和试验实现,结果表明这种杂交控制对控制     

弹塑性随机振动系统中恢复力数学模型的若干形式

本文基于弹塑性随机振动系统恢复力数学模型的统一形式，提出了能考虑刚度下降段和系统在滞变过程中强度退化的四种恢复力数学模型，为适应系统在多次强随机干扰下的反应分析需要，根据试验结果，提出了经受过强随机干扰的有损伤系统的恢复力模型，并建立了相应的数学表达式，最后针对钢筋砼框架结构在主余震作用下的弹塑性地震反应分析给出了具体算例。     

非线性振动一种稳定的模糊控制方法研究

由于非线性振动系统的非线性本质,在于传统控制理论的线性控制器用于非线性振动控制效果不佳。本文针对非线性振动系统提出了一种模糊自适应滑模控制方案。     

挠性自适应结构振动控制的分析与实验研究

采用自适应结构的原理和方法,对压电元件用于挠性结构振动控制的一些问题进行了探讨。对压电驱动器与结构的匹配关系进行了理论分析,对模态传感/驱动器在挠性悬臂板结构中的布置方案进行了优化设计,并进行了结构的振动控制实验,从而验证了方法的有效性     

反扰力振动控制理论及其在井塔消振中的应用

应用反扰力振动控制方法，通过施加一个与原扰力在相位上相反的控制力，来抵消原扰力对结构的影响。此法用于实际的矿井井塔建筑结构消振工程，取得了消振９０％以上的显著效果，从而证实了此法的正确性和有效性。此法在动力荷载扰力作用下的建筑结构振动控制工程中，具有重要的应用价值     

Nonlinear Vibration Control of a System with Dry Friction and Viscous Damping Using the Saturation Phenomenon

Application of saturation to provide active nonlinear vibration control was introduced not long ago. Saturation occurs when two natural frequencies of a system with quadratic nonlinearities are in a ratio of around 2:1 and the system is excited at a frequency near its higher natural frequency. Under these conditions, there is a small upper limit for the high-frequency response and the rest of the input energy is channeled to the low-frequency mode. In this way, the vibration of one of the degrees of freedom of a coupled 2 degrees of freedom system is attenuated. In the present paper, the effect of dry friction on the response of a system that implements this vibration absorber is discussed. The system is basically a plant with a permanent magnet DC (PMDC) motor excited by a harmonic forcing term and coupled with a quadratic nonlinear controller. The absorber is built in electric circuitry and takes advantage of the saturation phenomenon. The method of multiple scales is used to find approximate solutions. Various response regimes of the closed-loop system as well as the stability of these regimes are studied and the stability boundaries are obtained. Especial attention is paid on the effect of dry friction on the stability boundaries. It is shown that while dry friction tends to shrink the stable region in some parts, it enlarges other parts of the stable region. To verify the theoretical results, they have been compared with numerical solution and good agreement between the two is observed.This work was done while the authors were associated with the Mechanical Engineering Department, Sharif University of Technology, Tehran, Iran.     

地震作用下主-从结构的被动优化控制研究

提出了一种利用主－从结构间的相互作用来减少在地震作用下结构响应的控制方法。该方法通过优化设计主－从结构间的被动耗能单元,最大限度地耗散结构的相对振动能量能减小主、从结构的整体振动水平,或最大限度地吸收主结构的相对振动能量以减小主结构的振动。文章首先导出了在平稳白噪声激励下被动耗能单元优化刚度和阻尼的一般表达式,并分析了不同结构参数对控制效果的影响,比较了在不同的平稳过滤白噪声激励下主－从结构相对位     

模糊—神经网络控制算法及其在离心力—振动复合环境试验系统中的应用

针对离心－振动复合环境试验系统所存在的耦合性、非线性和不确定性提出了一种模糊－神经网络控制算法,利用被控对象输入输出信息离线、在线相结合学习系统的动态特性,对时变、非线性系统进行跟踪控制,并研究了该算法在系统中的实现方法。实现表明了控制系统具有良好的跟踪能力。该算法也适用于快速变化这类系统的实时控制。