黄智文 作品数:58 被引量:213 H指数:10 供职机构: 湖南大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 湖南省自然科学基金 湖南省研究生科研创新项目 更多>> 相关领域: 建筑科学 交通运输工程 一般工业技术 理学 更多>>
基于新型轴向电涡流阻尼器的拉索多模态减振性能研究 被引量:1 2022年 研究了新型滚珠丝杠式轴向电涡流阻尼器(ball screw type axial eddy current damper,BS-ECD)对拉索的多模态减振控制效果。首先,基于单位振动周期内耗能相等的原则计算了BS-ECD等效线性阻尼系数的表达式。然后,利用等效线性化理论推导了安装BS-ECD后拉索附加模态阻尼比的表达式。以此为基础,针对拉索多模态振动控制开展了BS-ECD的参数优化设计,得到了拉索受控模态分别为1~4阶和1~8阶时BS-ECD的最优临界速度、峰值阻尼力和拉索附加模态阻尼比,并评价了其减振性能。最后,分析了减振效果对阻尼器最优参数和位移幅值变化的敏感性。分析结果表明:存在一组BS-ECD的临界速度和峰值阻尼力,可以使拉索任意两阶模态的附加阻尼比同时达到最大值;当指定阻尼器工作行程时,通过参数优化可以使BS-ECD的多模态减振效果优于线性黏滞阻尼器和非线性液体黏滞阻尼器,且减振效果对最优参数变化不敏感;与其他非线性阻尼器一样,BS-ECD提供的附加模态阻尼比也具有明显的振幅依赖性,当阻尼器的工作行程偏离设计值时,其减振效果会有较明显的降低,后续应仔细研究。 肖潇 黄智文 陈政清 华旭刚关键词:拉索 振动控制 电涡流阻尼器 参数优化 一种板式电涡流阻尼器的有限元模拟及试验分析 被引量:13 2016年 为了得到一种板式电涡流阻尼器的阻尼特性,文章建立了板式电涡流阻尼器的有限元模型;对不同气隙条件下的阻尼系数和导体板表面的最大磁感应强度进行了分析计算;并在自主开发的振动测试装置上测试了板式电涡流阻尼器的阻尼特性。研究结果表明:有限元计算结果与试验结果吻合较好,根据有限元模拟和振动测试试验可以准确设计和评价板式电涡流阻尼器的阻尼特性。 陈政清 黄智文关键词:振动控制 电涡流阻尼器 电涡流 有限元模拟 永磁体 悬索桥并列双吊索整体风振特性与气动阻尼研究 被引量:7 2020年 通过并列耦合双吊索节段模型的整体测振与测力风洞试验,研究不同间距下双吊索的整体振动行为与气动阻尼特性。引入驰振气动阻尼非线性项的动力方程模型,得到非线性振动的近似解析方法。基于弹性悬挂节段模型动力响应识别出驰振非线性气动参数,并与经典单自由度驰振理论结果进行对比分析。研究结果表明:并列耦合双吊索在一定工况下会发生剧烈的整体尾流致振现象,结构阻尼比对其起振风速影响明显;经典驰振理论求得的气动负阻尼绝对值要小于识别得到的气动负阻尼绝对值,横、顺风向两自由度耦合失稳较单自由度驰振更易发生。 华旭刚 杨维青 温青 陈政清 黄智文关键词:悬索桥吊索 气动干扰 气动阻尼 轨道车辆用电磁式电涡流减振器的数值模拟与试验研究 被引量:4 2022年 轨道车辆的悬架系统决定着轨道车辆的稳定性、舒适性和安全性。传统被动悬架方式虽然能在一定程度上满足车辆动力学性能要求,但其悬架特性在车辆运行过程中不能随激励的变化而进行调整,也不能适应复杂运营线路,因而限制了轨道车辆动力学性能的进一步提升。鉴于此,提出一种采用电磁式电涡流减振器的新型半主动悬架体系,其原理为将滚珠丝杆式惯容器与旋转式电涡流可变阻尼有机地结合在一起,极大地提高了电涡流阻尼的阻尼系数,而且充分利用惯性质量产生的负刚度效应提高减振效果;此外,通过改变励磁电流改变磁场大小,即可实现阻尼系数的连续可调。数值模拟的结果表明:同一轴向速度下,随着电磁铁励磁电流的增加,阻尼力不断增大;同一电磁铁励磁电流下,随着轴向速度的增大,阻尼力先不断增大,达到一定数值后增速逐渐放缓甚至不再增大。在此基础上,设计出满足轨道车辆悬架外形尺寸和阻尼特性要求的可调阻尼电涡流减振器,进行力学性能试验,试验结果与数值模拟结果吻合良好。本研究中的减振器电磁铁最大通电电流是在无需考虑散热问题的条件下确定的,未来若能妥善解决散热问题,该减振器的阻尼密度可进一步提高,有望替代目前普遍使用的被动式油压减振器,提升车辆的动力学性能和减振器耐久性。 沈龙江 王帅 陈政清 陈政清 黄智文 封周权关键词:轨道车辆 减振控制 惯性质量 半主动悬架 一种基于螺旋传动方式的轴向电涡流阻尼器 本发明涉及到一种利用螺旋传动方式制作的大型轴向电涡流阻尼器,包括螺旋副传动组件、旋转式电涡流阻尼产生器;旋转式电涡流阻尼产生器包括大小一致且按上下平行设置的由导磁材料制成的上圆盘和下圆盘,上圆盘与下圆盘之间设有与上圆盘平... 陈政清 黄智文 王建辉 华旭刚文献传递 一种曲柄连杆式惯容器的力学性能与隔震性能研究 被引量:1 2024年 基于惯容器(inerter)的耗能装置近年来受到结构减隔振(震)领域学者的极大关注。该文研究了一种新型惯容器——曲柄连杆式惯容器(CTI)。CTI由曲柄、连杆、齿轮箱和飞轮组成,具有表观质量可调和位移兼容性强等优点。提出了CTI装置与隔震支座在桥梁抗震中的联合布置形式。推导得到了CTI的表观质量解析表达式,及其线性近似条件。对CTI样机开展了不同表观质量及不同工作姿态下的力学性能试验。以一座典型的三跨变截面连续梁桥为例,采用数值方法研究了CTI在桥梁抗震中的参数设计方法并验证了其可靠性。研究结果表明:CTI可简化为线性惯容器的条件为最大变形应小于曲柄长度的0.312倍,连杆长度应大于曲柄长度的1.803倍。力学性能试验得到的表观质量与理论结果基本一致,通过改变曲柄长度可实现表观质量的精确调节,在线性工作范围内连杆工作姿态对表观质量影响不大。将CTI与隔震支座组合使用可在保证不发生落梁的情况下适度放大主墩顶处隔震支座的变形,提高其耗能效果,从而降低桥梁下部结构的地震响应。 台玉吉 黄智文 严爱国 华旭刚 陈政清关键词:曲柄连杆 优化设计 力学性能试验 桥梁抗震 TMD等强度悬臂梁实际应用时的频率精确分析 被引量:2 2016年 为了确定实际应用中调谐质量阻尼器(TMD)刚度单元的梯形悬臂梁参数,建立了梯形悬臂梁频率的精确计算公式,计算了梯形等强度悬臂梁与三角形等强度悬臂梁频率的误差,利用梯形悬臂梁频率计算公式确定了TMD等强度悬臂梁的设计步骤与程序,给出了工程示例,并使用仿真软件ANSYS进行了验证。结果表明:悬臂梁自由端的宽度小于固定端宽度的12.65%时,梯形等强度悬臂梁与三角形等强度悬臂梁的频率相对误差小于5%;所用程序可以用于确定满足频率精度要求的TMD等强度悬臂梁的参数,对工程实际有较大指导意义。 陈政清 田静莹 黄智文 王嘉兴关键词:调谐质量阻尼器 固有频率 程序设计 板式电涡流阻尼系数的计算与试验修正方法 被引量:30 2016年 为了获得可用于大型工程结构减振的新型板式电涡流阻尼结构的阻尼计算公式,进行了理论分析和试验测试。首先,基于匀强磁场和无限板长假定,推导了阻尼系数的简化计算公式,并引入了磁场强度修正系数,综合考虑磁场强度的实际不均匀性和有限板长对阻尼系数计算的影响。然后,提出了一种利用单自由度门式框架测试电涡流阻尼系数的试验方法,并测试了不同铜板厚度、铜磁间隙、磁体间距,以及铜板后是否附加铁板的情况下的电涡流阻尼系数及其变化规律,给出了可用于实际工程的磁场强度修正系数推荐值。研究结果表明:电涡流阻尼系数随铜磁间隙的变化呈负指数关系,且随铜板厚度的增加而增大;电涡流阻尼系数最大值发生在磁铁间距为60%或80%磁体宽度时;铜板后附加铁板可以显著增加电涡流阻尼系数;有、无附加铁板时磁场强度修正系数推荐值分别为0.58~O.67,0.77~O.93,且铜板厚度较小时取较大值,铜板厚度较大时取较小值。 陈政清 田静莹 黄智文 王建辉关键词:桥梁工程 数据拟合 阻尼系数 一种用于悬索桥吊索的套筒阻尼装置及一种悬索桥 本发明涉及悬索桥的阻尼装置的技术领域,特别是一种用于悬索桥吊索的套筒阻尼装置及一种悬索桥。一种用于悬索桥吊索的套筒阻尼装置,包含至少两个索夹,索夹内部设置有阻尼层,阻尼层能够外套索股,索夹均刚性连接于固定件。本阻尼装置,... 王旭龙 华旭刚 黄智文 陈政清电涡流阻尼器理论研究及其在桥梁竖向涡振控制中的应用 电涡流阻尼器是一种利用电涡流原理制成的耗能减振装置,具有结构简单、耐久性好、维护要求低和使用寿命长等优点。但是与传统的被动耗能减振装置相比,电涡流阻尼器的耗能密度很低,因此长期以来难以在大型土木工程结构的振动控制中进行应... 黄智文关键词:大跨度桥梁 电涡流阻尼器 工作性能