离散单元法模拟颗粒阻尼器的减震控制研究

"颗粒阻尼器减震控制的数值模拟 (2013年)，鲁正、吕西林，同济大学学报(自然科学版)，利用离散单元法模拟多自由度结构的减震" 本文主要探讨了颗粒阻尼器在结构振动控制中的应用及其数值模拟方法。颗粒阻尼器是一种创新的减震技术，它利用颗粒之间的碰撞来消耗结构振动的能量，从而降低地震或风荷载引起的结构响应。这项研究由鲁正和吕西林在2013年的《同济大学学报(自然科学版)》上发表，他们基于离散单元法（Discrete Element Method, DEM）建立了一个能够精确模拟颗粒阻尼器减震效果的模型。 离散单元法是一种用于模拟颗粒材料行为的数值方法，特别适合处理颗粒之间的复杂相互作用。在本研究中，这种方法被用来模拟颗粒之间的碰撞以及颗粒与容器壁之间的接触，这两个因素对于理解颗粒阻尼器的工作机制至关重要。通过选择合适的计算时步和高效的接触检测算法，研究者能够精确地捕捉到这些动态过程，确保了模拟结果的准确性。 为了验证所建立的数值模型的有效性，研究团队进行了一项附加颗粒阻尼器的多层框架振动台试验。通过对比试验结果和数值模拟的结果，他们发现两者表现出了良好的一致性，这表明该数值模型可以准确地再现颗粒阻尼器的减震控制效果。这一发现对于优化颗粒阻尼器的设计，预测其在实际结构中的性能具有重要意义。 此外，论文还介绍了如何确定系统参数，这对于实际应用颗粒阻尼器进行结构振动控制是必不可少的。这些参数可能包括颗粒的尺寸、密度、形状、容器的几何尺寸、填充颗粒的密度以及颗粒与容器壁的摩擦系数等。正确的参数选取直接影响着颗粒阻尼器的性能，因此，确定这些参数的方法对于实际工程应用具有很高的实用价值。 这篇论文不仅提出了一种基于离散单元法的颗粒阻尼器减震控制数值模拟方法，还验证了该方法的可靠性和有效性。这一工作为颗粒阻尼器在建筑结构减震领域的应用提供了理论基础和技术支持，对于提高建筑物的抗震性能和减少地震灾害的影响具有积极意义。同时，该研究也对其他涉及颗粒系统动力学的问题提供了有价值的参考。