【摘要】：利用滾珠絲桿和永磁電機的能量收集單元代替?zhèn)鹘y(tǒng)型調(diào)諧質(zhì)量阻尼器中的黏性阻尼,形成一種具有結(jié)構(gòu)減震與能量收集兩重功能的電磁集能式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器。通過引入滾珠絲桿機械構(gòu)件,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的水平往返運動轉(zhuǎn)化為高效旋轉(zhuǎn)運動的功能,并產(chǎn)生較大的慣性質(zhì)量,有利于提高結(jié)構(gòu)減震性能。通過分析滾珠絲桿力學性能,能量收集單元的動力學模型,建立了電磁集能式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的力學模型。將電磁集能式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器與單自由度結(jié)構(gòu)相結(jié)合,建立耦合結(jié)構(gòu)受地震作用時的動力學模型,并仿真分析了此結(jié)構(gòu)受El Centro地震作用時,電磁集能式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器對結(jié)構(gòu)減震與能量收集的性能。結(jié)果表明,電磁集能式TMD對結(jié)構(gòu)峰值位移和加速度的減振性能同于經(jīng)典TMD,但結(jié)構(gòu)位移與加速度均方值劣于經(jīng)典TMD的減震性能;能量收集的平均功率約0.52 W。
[Abstract]:Instead of the viscous damping in the traditional tuned mass damper, the energy collection unit of the ball rod and permanent magnet motor is used to form an electromagnetic tuned mass damper with the dual functions of structural shock absorption and energy collection. By introducing the mechanical component of ball wire rod, the horizontal movement of the structure can be transformed into the highly efficient rotational motion, and the inertia mass will be produced, which is beneficial to the improvement of the vibration absorption performance of the structure. By analyzing the mechanical properties of the ball wire rod and the dynamic model of the energy collection unit, the mechanical model of the electromagnetic energy collecting tuned mass damper is established. The dynamic model of the coupled structure subjected to earthquake is established by combining the electromagnetic concentrated energy tuned mass damper and the single degree of freedom structure. The simulation results show that the structure is subjected to El Centro earthquake. The performance of electromagnetic tuned mass dampers for structural shock absorption and energy collection. The results show that the peak displacement and acceleration of the structure obtained by the electromagnetic energy collector TMD are similar to those of the classical TMD, but the mean square values of the displacement and acceleration of the structure are inferior to those of the classical TMD, and the average power of the energy collection is about 0.52 W.
【作者單位】： 湖南科技大學土木工程學院;
【基金】：973計劃項目(2015CB057701;2015CB057702) 國家自然科學基金(51508185) 湖南省自然科學基金(2015JJ3073)
【分類號】：TU352.1

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本文編號：2279213