電磁集能式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的研究與仿真分析.pdf

1、土木工程結(jié)構(gòu)在強(qiáng)風(fēng)、地震、波浪等外部激勵(lì)下，容易產(chǎn)生大幅振動(dòng)，影響結(jié)構(gòu)的安全和舒適性，為了減輕或抑制結(jié)構(gòu)由于動(dòng)力荷載所引起的響應(yīng)，經(jīng)典TMD用于結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制時(shí)，主結(jié)構(gòu)振動(dòng)能量被轉(zhuǎn)移到附加TMD，并激起TMD產(chǎn)生比主結(jié)構(gòu)大得多的振幅。如果把此類耗能元件替換成具有能量收集功能的換能器，或者在主結(jié)構(gòu)與附加TMD相對(duì)位移之間增加壓電換能器或電磁換能器等構(gòu)件，主結(jié)構(gòu)的振動(dòng)能量能夠很好地轉(zhuǎn)化為電能。本文以國家自然科學(xué)基金為課題來源，開展關(guān)于能量收集

2、與結(jié)構(gòu)減振相結(jié)合系統(tǒng)的研究與仿真分析。研究內(nèi)容和成果包括：
　　(1)介紹國內(nèi)外能量收集、能量收集與結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制相結(jié)合研究的背景和現(xiàn)狀，說明了能量收集與結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制研究的前景。
　　(2)對(duì)本文所設(shè)計(jì)的能量收集裝置組成、運(yùn)行原理進(jìn)行了簡要的介紹，簡單闡述了能量收集單元與傳統(tǒng)型調(diào)諧質(zhì)量阻尼器相結(jié)合的基本模型。
　　(3)通過MTS材料試驗(yàn)機(jī)，進(jìn)行不同工況下大量的實(shí)驗(yàn)，對(duì)兩種直線滾動(dòng)導(dǎo)軌的力學(xué)性能進(jìn)行了完整的分析，得出兩種

3、不同直線滾動(dòng)導(dǎo)軌的力學(xué)組成成分，提出了相關(guān)的滾動(dòng)導(dǎo)軌力學(xué)模型。并通過參數(shù)擬合后對(duì)比了理論計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值具有較好的的吻合程度，驗(yàn)證了該模型的準(zhǔn)確性。
　　(4)介紹了電機(jī)的基本數(shù)學(xué)模型，建立了能量收集單元力學(xué)模型、simulink仿真模型，分析了能量收集單元中各參數(shù)對(duì)力學(xué)性能的影響及能量收集狀況。
　　(5)建立了能量收集單元與調(diào)諧質(zhì)量系統(tǒng)相結(jié)合的電磁集能式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器（ETMD）模型及其動(dòng)力學(xué)方程。通過分析證明在地震波響應(yīng)