刘中坡 作品数:5 被引量:40 H指数:4 供职机构: 同济大学机械与能源工程学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 建筑科学 理学 一般工业技术 自动化与计算机技术 更多>>
轨道型非线性能量阱振动控制的振动台试验研究 被引量:14 2016年 通过对附加轨道型非线性能量阱的5层钢框架进行振动台试验,考察了该装置对建筑结构振动控制的效果。试验结果表明:使用相对于主体结构总体质量比很小(2%)的轨道型非线性能量阱可以减小主体结构在地震作用下的顶层位移、位移均方根和加速度响应;试验中非线性能量阱安装于试验框架的顶层,顶层位移与绝对加速度的响应与框架固有频率和地震波频谱特征有关,从而使其振动控制效果受地震波的频谱特征影响较为明显;在框架动力响应的频域分析中,非线性能量阱表现出宽频控制的特点。试验中非线性能量阱的小车滑轮分别采用钢轮与橡胶轮,对比分析表明,不同非线性能量阱本身的阻尼对振动控制效果有着较大的影响。 刘中坡 吕西林 鲁正 王菁菁关键词:振动台试验 结构振动控制 不同高宽比基础隔震高层结构振动台试验研究及对比分析 被引量:12 2015年 为研究基础隔震高层结构的动力特性及地震响应规律,进行不同高宽比基础隔震高层结构在不同地震水准、不同地震激励下的模拟振动台试验,并与非隔震结构对比。模型采用缩尺7层钢框架结构,隔震支座用6件铅芯叠层橡胶支座,通过移动支座位置实现不同隔震高宽比。结果表明,高宽比为3、5、7基础隔震结构较非隔震结构自振周期从0.267 s分别延长至0.549 s、0.719 s、0.800 s,设防地震作用下结构顶层最大加速度响应从0.61 g减小至0.15 g、0.16 g、0.18 g。隔震后上部结构整体侧移角随高宽比增大而增大,结构整体抗倾覆性能随高宽比增大而减小。用三维实体有限元模型对试验进行数值模拟分析,试验结果与数值结果吻合较好,说明试验具有良好的准确性且可反映基础隔震结构的真实动力特性。 王栋 吕西林 刘中坡关键词:高宽比 加速度响应 数值模拟 非线性能量阱刚度优化计算与振动台试验 被引量:12 2016年 介绍了一种通过几何非线性产生非线性回复力的NES,并对它的宽频控制特性进行了研究。首先通过解析方式求得1∶1共振下频率与能量之间的关系并绘制频率能量图,频率能量图直观的表达了当NES与线性振子连接到一起的时候,其相对于线性振子的振动频率与系统中能量水平有着直接关系。然后,在多自由度振动系统的模态空间中使用解析的方法将NES刚度与线性振子的能量、频率与振型建立起相关的表达式。由表达式得到振动系统在一定能量水平下,NES达到较优控制效果所需要的非线性刚度。根据较优刚度计算方法,设计了NES振动控制试验并进行振动台试验。为了试验NES宽频控制特性,振动台台面输入采用了针对频域测试的Chirp信号,试验过程中通过改变NES的弹簧刚度与增加被控框架质量来改变框架动力学特性的方法以检验NES宽频控制的效果。试验结果表明NES有较好的宽频控制效果,即使其刚度偏离优化值或被控对象动力学特性发生一定改变,NES依然能发挥较好的振动控制作用。 刘中坡 吕西林 王栋 乌建中关键词:振动控制 振动台试验 轨道型非线性能量阱对高层结构脉动风振的控制仿真 被引量:10 2016年 介绍了轨道型被动NES(Nonlinear Energy Sink),并对附加NES装置的5层钢框架进行了白噪声激励下的振动台实验,结果表明了NES能在多个频率范围内抑制结构振动。基于NES的这种优点,将其应用到高层结构的风振控制上。采用线性回归方法的AR模型,模拟了不同高度处的脉动风速时程作为建筑结构的外部激励。以脉动风激励下高层建筑顶层的加速度为控制目标,对NES的质量、轨道表达式和黏滞阻尼参数进行了一系列优化,选择较优的参数对NES控制下某结构的脉动风致振动进行了仿真计算。计算结果表明:NES可以有效减小脉动风作用下建筑结构的最大加速度与加速度均方根,并且其可以同时减小结构多个模态的振动,从而提高风载荷下高层建筑的舒适度。 刘中坡 乌建中 王菁菁 吕西林关键词:风振控制 高层建筑 脉动风 AR模型 一种基于图像识别的圆孔对中算法 被引量:2 2013年 当大型部件使用法兰进行连接安装时必会碰到圆孔对中的问题,此类圆孔可采用数字图像处理技术来进行圆孔对中判断。该文在对已有圆孔对中理论的分析中,提出一种更快速方便的对中理论(半径扫描法)并对其进行分析,通过理想实验对其进行仿真测试,验证该理论的可行性。 乌建中 周智健 刘中坡