非阻塞性微顆粒阻尼構(gòu)件動力特性的實驗研究.pdf

1、地震是一種對人類生命和財產(chǎn)危害巨大的自然災(zāi)害。隨著結(jié)構(gòu)減震控制的研究與應(yīng)用發(fā)展，新的思路、新的方法越來越受到人們的重視。依靠改變結(jié)構(gòu)自振周期的抗震、減震手段，其有效性往往受到制約，而有效提高結(jié)構(gòu)自身的整體阻尼性能則能在更廣的頻率范圍內(nèi)抵御地震等沖擊作用。 非阻塞性微顆粒阻尼(Non-Obstructive Particle Damping，簡稱NOPD)是90年代在傳統(tǒng)顆粒阻尼和沖擊阻尼技術(shù)基礎(chǔ)上，發(fā)展起來的一種適用于惡劣環(huán)境的

2、復(fù)合阻尼新技術(shù)，具有良好的阻尼特性，因而表現(xiàn)出極佳的減振效果。它是在結(jié)構(gòu)振動的傳輸路徑上，利用結(jié)構(gòu)已有或者加工一定數(shù)量的孔洞，在其中填充適當(dāng)數(shù)量的金屬或者非金屬小顆粒。當(dāng)結(jié)構(gòu)振動時，顆粒之間通過不斷撞擊和摩擦，進行動量交換，并消耗結(jié)構(gòu)的振動能量，從而達到減振的目的。NOPD具有很多的優(yōu)點：對原系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改動很小，幾乎不產(chǎn)生附加質(zhì)量；顯著提高結(jié)構(gòu)的阻尼，適用于惡劣環(huán)境，減振性能不會隨時間降低等。 本文將對非阻塞性微顆粒阻尼構(gòu)件作進一

3、步的實驗性研究，主要包括以下幾個方面： 1.針對單自由度體系，采用圓柱形或長方形空腔，通過實驗，研究不同種類顆粒、不同填充率及空腔形狀等因素，對結(jié)構(gòu)的阻尼以及頻率等動力特性的影響。得到關(guān)于單自由度體系的采用兩種不同種類顆粒、四種不同填充率、兩種空腔形式以及兩種振動方向的動力特性，并對其阻尼特性進行了擬合分析。 2.針對兩個自由度的結(jié)構(gòu)體系，通過實驗，研究不同顆粒和不同填充率對結(jié)構(gòu)的阻尼以及頻率等動力特性的影響。得到關(guān)于兩

4、個自由度體系的采用兩種不同類型顆粒、五種不同填充率的結(jié)構(gòu)動力特性，并對其阻尼特性進行了擬合分析。 3.針對柱，通過實驗，研究不同顆粒、不同填充率以及不同的填充方案等因素，對結(jié)構(gòu)的阻尼以及頻率等動力特性的影響。得到關(guān)于柱的采用三種不同空腔結(jié)構(gòu)形式、六種不同類型顆粒、三種(或六種)不同填充率的動力特性，比較相同粒徑顆粒之間的阻尼值，比較相同顆粒不同粒徑之間的阻尼值，比較相同顆粒相同粒徑但不同填充方案之間的阻尼值，得出構(gòu)件的最佳顆粒填