优化磁流变阻尼器参数:斜拉索振动控制的创新研究

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本文主要探讨了磁流变阻尼器在斜拉桥拉索振动控制中的应用和优化参数研究。斜拉桥作为一种重要的桥梁结构,其拉索的振动问题一直是个关键挑战,特别是在外部激励下,如风雨振动、主梁-拉索共振以及自激振动,可能导致结构安全和使用寿命的降低。传统的被动阻尼器,如粘性阻尼器和摩擦阻尼器,虽然能减振,但无法根据环境变化自动调整阻尼力,效果有限。 磁流变阻尼器因其智能性成为解决这个问题的新途径。作者基于组合磁流变阻尼器的拉索运动方程,利用改进的Bouc-Wen模型进行数值仿真,研究了磁流变阻尼器输入电压对拉索系统模态阻尼比的影响。这种方法考虑了拉索本身的几何和力学特性,以及振幅、模态阶次和阻尼器安装高度等因素,通过非线性最小二乘方法,得出了阻尼器优化设计曲线。这是一种动态调整阻尼性能的方法,能更有效地抑制振动。 论文以岳阳洞庭湖大桥作为试验平台,进行了实际的振动控制试验,结果显示,磁流变阻尼器控制下的拉索振动效果与数值仿真结果高度一致。这表明磁流变阻尼器控制技术在斜拉桥振动管理中具有显著的优势,并且优化参数的选择对于实现最佳减振效果至关重要。 本研究的核心内容涵盖了磁流变阻尼器的工作原理、在斜拉桥拉索振动控制中的应用策略,以及如何通过数值仿真和试验验证来优化阻尼器的输入电压,以达到最理想的振动控制效果。这项工作对于提升桥梁结构的安全性和耐久性具有重要意义。