基于涡流调谐质量阻尼器的车辆-索道桥系统振动控制

肖 祥, 陈 一

(武汉理工大学 交通学院，湖北 武汉 430067)

0 引 言

电涡流阻尼器是近年来在结构振动控制领域中出现的一种新型阻尼器。它利用导电片与磁场之间相对运动激起的电涡流力来抑制结构振动,具有使用寿命长、维护成本低、无直接磨损、材料可循环利用、阻尼调节范围大等显著优势,使得其在振动控制领域发挥了巨大作用[1-5],并有效推动了振动控制技术的发展。近年来,在振动控制领域中出现了一种新思路,利用电涡流阻尼来构造调谐质量阻尼器(简称ECTMD)。如Larose等[6]构造了一种新的ECTMD装置来抑制桥梁的风致振动。目前有关ECTMD装置的理论探索和实验研究仍在不断的发展之中。然而,这些研究主要针对风荷载和地震荷载作用下的桥梁线性振动控制问题。

近年来,索道桥已经被广泛应用于临时交通工程、风景工程和军事工程等领域[1]。索道桥作为一种柔性结构在使用过程中会表现出强非线性振动特性[1,7,8]。由于ECTMD具有阻尼调整范围大、维护成本低等优点,使得其在大变形非线性振动控制中能够发挥较好的作用。然而,ECTMD在振动控制应用中通常需要进行优化设计才能获得最好的控制效果。振动控制装置的参数优化设计也是近年来研究的热点[8,9]。然而现有的优化设计主要集中在桥梁线性振动控制上,对于非线性振动问题的控制效果较差。ECTMD的优化目标是最大限度地减少系统动态响应,而车辆-索道桥非线性系统的动态响应分析通常涉及复杂的非线性计算,使得ECTMD的参数优化设计较为烦琐和难以实现。……