《磁流變脂阻尼器對高柔塔架結構振動的智慧型控制》是依託武漢理工大學，由塗建維擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：磁流變脂阻尼器對高柔塔架結構振動的智慧型控制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：塗建維
- 依託單位：武漢理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
磁流變液容易沉降，磁性粒子對器件劇烈磨損造成阻尼器壽命縮短，這些問題一直以來極大地限制了磁流變液及其器件在土木工程振動控制中的套用。磁流變脂是一種新型磁流變材料，據發現它與磁流變液一樣具有良好的流變特性，同時磁流變脂的抗沉降穩定性極好。因此，我們提出採用磁流變脂阻尼器對高柔塔架結構振動進行智慧型控制的新思路。為了達到研究目標頸棗主戀，我們需要系統研究：（1）高柔塔架結構的參考模型自適應減振仿真分析方法；（2）分散性好、屈服應力高、可調範圍寬的磁流變脂製備工藝；（3）考慮溫度效應的磁流變脂阻尼器的力學模型；（4）製作穩定性和耐久性好的阻尼器和電磁控制器。本項目研究成果為高柔塔架結構的振動控制提供了新方法，它在保留智慧型控制優勢的同時解決了仔希提端磁流變液阻尼器的固有缺陷，為推進智慧型控制技術更好地在土木工程中套用具有重要研究意義。
結題摘要
高柔塔架結構是一種重要且常見的結構形式，其具有高聳、抗側剛度小的特點，在地震及風荷載作用下極易產生振動，引起結構習犁匙破壞。為此，高柔塔架結構的振動控制有著重要的研究意義。磁流變阻尼器因其能耗低，出力大，回響迅速等優點在土木工程領域得到了大量套用。目前，套用較為廣泛的磁流欠翻熱變阻尼器是磁流變液阻尼器，但依然存在很多不足，如磁流變液易沉降，性能不穩定，阻尼器易發生泄漏等。為了防止磁流變液沉降，我們通過在基礎油中潤民巴加入酯性稠化劑，增載入液密度，製備了新型智慧型材料—磁流變脂。磁流變脂阻尼器是一抹獄種新型磁流變阻尼器，其具有防沉降，性能穩定等特點。因此，我們提出了基於磁流變脂阻尼器的高柔塔架結構振動控制新思路。本項目的主要研究內容有磁流變脂智慧型材料的製備方法，磁流變脂阻尼器和控制器的研製，基於磁流變脂智慧型阻尼器的高柔塔架結構自適應控制仿真分析方法與高柔塔架結構振動的智慧型控制試驗。根據研究結果，發現磁流變脂的抗沉降性遠強於磁流變液，磁流變脂與磁流變液的流變特性曲線形狀基本一致，但磁流變脂的零場粘度明顯大於磁流變液；相同電流下，磁流變脂的剪下應力遠大於磁流變液的剪下應力；相同剪下應力下，磁流變脂的剪下應變遠小於磁流變液的剪下應變；試驗結果表明本項目研發的防泄漏磁流變脂阻尼器在0.5Hz與1Hz的長時間工作下的性能穩定，不會產生泄漏現象且有良好的耗能能力；為了研究磁流變脂阻尼器對高柔塔架結構的振動控制效果，本項目研究了基於遺傳算法的作動器最優布置理論與基於能量譜的參考模型MCS自適應控制算法，並將兩種方法凶享臘套用於塔架結構的振動控制試驗，仿真與試驗結果均表明本項目研發的防泄漏磁流變脂阻尼器能夠獲取得良好的減振效果。本項目的研究成果不僅提出了高柔塔架結構的振動控制新方法，還為防泄漏磁流變阻尼器的設計提供了新思路，對智慧型控制在土木工程中的套用有著重要的意義。
