顆粒阻尼器的減振機理及其在土木工程中的應用初探

顆粒阻尼器概念簡單、減振頻帶較寬、溫度不敏感，已廣泛應用于航空航天和機械工程，但其在土木工程中的應用還處于起步階段。本項目通過理論分析、數(shù)值模擬和振動臺試驗的手段，對顆粒阻尼器的減振機理及其在土木工程中的應用做出了探索。利用離散單元法，通過合理選擇接觸模型，計算時步，并引入高效的接觸檢測算法，建立了顆粒阻尼器的球狀離散元數(shù)值模型，編制了相應的計算程序，完成了對該數(shù)值模擬方法的理想試驗和振動臺試驗驗證；系統(tǒng)研究了顆粒阻尼器在不同動力荷載（包括自由振動、平穩(wěn)激勵、非平穩(wěn)隨機激勵），尤其是地震作用下的工作性能，揭示了其最優(yōu)工作狀態(tài)下的運動機理，探求了其不同組成部分之間相互作用的物理本質，提出了相應的“全局化”指標；開展了三層鋼框架附加顆粒阻尼器系統(tǒng)在單向和多向地震波輸入下的振動臺試驗，觀測了最優(yōu)工作狀態(tài)下的運動形式，檢驗了理論和數(shù)值分析的結論，明確了其對土木結構動力響應的控制效果，試驗結果表明附加很小質量比（2.25%）的多單元多顆粒阻尼器能夠減小主體結構的動力響應，尤其是反映能量效應的均方根位移響應（減震效果達到40%）；系統(tǒng)考察了影響顆粒阻尼器性能的各個參數(shù)，比較了不同形式顆粒阻尼器的優(yōu)缺點，提出了改進傳統(tǒng)顆粒阻尼器性能的方法，給出了實際工程應用阻尼器形式的建議。項目成果建立了土木結構應用顆粒阻尼器的分析方法，并為其設計提供了理論依據(jù)，展示了其在土木工程應用的巨大前景，為土木結構振動控制的發(fā)展提供了另一種有效的途徑，具有重要的理論意義和工程應用價值。 2100433B

顆粒阻尼器以其簡單可靠、對溫度變化不敏感、易于用在惡劣環(huán)境等優(yōu)點，成為一種廣泛應用在航空航天以及機械工程領域中的熱門的減振裝置。但是由于其運動形態(tài)很復雜，具有高度非線性，且工作性能受很多參數(shù)影響，因而其耗能機理還未被完全理解。深入開展顆粒阻尼器的試驗和計算分析研究，對于透徹理解顆粒阻尼器的物理本質，對于探索其在土木工程領域的減振應用前景具有重要的理論和工程意義。本課題探索顆粒阻尼器的減振機理及其在土木工程中的應用前景和發(fā)展?jié)摿?。通過振動臺模型試驗和理論分析，揭示顆粒阻尼器的減振規(guī)律，深入理解其耗能機理，著重考察其對于地震和風振的減振控制效果，并研究對傳統(tǒng)顆粒阻尼器的改進方法；建立多自由度體系附加顆粒阻尼器系統(tǒng)的計算機仿真分析方法，探索影響其工作性能的最佳參數(shù)，并提出合理有效的計算方法，以期用于實際工程的設計應用。

書 名: 混沌系統(tǒng)與混沌電路:原理、設計及其在通信中的應用

作　者：禹思敏

出版社： 西安電子科技大學出版社

出版時間： 2011年4月1日

ISBN: 9787560625508

開本： 16開

定價: 95.00元

《混沌系統(tǒng)與混沌電路:原理、設計及其在通信中的應用》分基礎篇和應用篇兩大部分，共33章?；A篇包括第1～9章，應用篇包括第10～33章。全書從基本內容劃分，也可以概括為三部分。第一部分為第1～9章，包括混沌的基本概念及研究內容與方法，離散動力系統(tǒng)初步，拋物線映射，常微分方程基本理論，馬蹄映射、Shilnikov定理與Melnikov方法簡介，連續(xù)時間混沌系統(tǒng)，混沌吸引子的刻畫，分形與分維，幾種混沌同步方案與混沌保密通信制式。第二部分為第10～26章，包括連續(xù)時間混沌系統(tǒng)的離散化及其算法，混沌基本單元與非線性函數(shù)產生電路，混沌電路的模塊化設計，多渦卷與多翅膀混沌系統(tǒng)的理論設計與建模方法，三階和四階多渦卷Chua電路，用多項式產生三渦卷Chua電路，正余弦倍角與分段函數(shù)法的多渦卷變形Chua，電路，網(wǎng)格多渦卷Chua電路，超混沌多渦卷MCK系統(tǒng)，多折疊環(huán)面系統(tǒng)，多方向分布網(wǎng)格多環(huán)面系統(tǒng)，多渦卷廣義Jerk電路，多方向分布網(wǎng)格多渦卷混沌電路，環(huán)狀多翅膀廣義Lorenz系統(tǒng)族，嵌套多翅膀廣義。Lorenz系統(tǒng)族，四階Colpitts混沌振蕩器，一個五階超混沌電路。第三部分為第27～33章，包括混沌模擬通信系統(tǒng)，用DSP技術產生混沌信號與實現(xiàn)混沌數(shù)字通信，DSP技術平臺的混沌無線數(shù)字通信，用FPGA的DSPBLJILDER技術產生混沌信號。IEEE——754標準與FPGA技術的混沌產生器及混沌數(shù)字通信，F(xiàn)PGA嵌入式以太網(wǎng)傳輸數(shù)字圖像混沌保密通信。

《混沌系統(tǒng)與混沌電路:原理、設計及其在通信中的應用》的基礎篇可作為電路與系統(tǒng)專業(yè)或相關專業(yè)的研究生教材或教學參考書，應用篇可供自然科學和工程技術領域中的高校教師和研究人員參考。