新型壓電摩擦阻尼器的有限元分析及試驗(yàn)研究.pdf

1、在土木工程領(lǐng)域中,結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制已有很長(zhǎng)的研究歷史,普通摩擦阻尼器是常用的減震裝置,但其應(yīng)用范圍有限制。學(xué)者們?cè)谥悄懿牧?磁流變、形狀記憶合金、壓電陶瓷等)引入到振動(dòng)控制中后提出了許多有效的智能阻尼器。壓電陶瓷具有正、逆壓電效應(yīng)、而且位移行程小、響應(yīng)速度快,在其被約束的狀態(tài)下能夠產(chǎn)生很大的驅(qū)動(dòng)力,在智能減震裝置中經(jīng)常被采用。
　　本文結(jié)合壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器和摩擦阻尼器的性能特點(diǎn),提出了新型壓電摩擦阻尼器并對(duì)進(jìn)行理論分析和試驗(yàn)研究,

2、>　　(1)研究了壓電材料的性能、壓電機(jī)理和壓電材料的本構(gòu)關(guān)系,理論分析出壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器的輸出力、輸出位移與加載電壓呈線性關(guān)系。基于壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器的壓電方程提出了一種新型壓電摩擦阻尼器,并推導(dǎo)出了新型壓電摩擦阻尼器的阻尼力模型。
　　(2)應(yīng)用 ABAQUS對(duì)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器和新型壓電摩擦阻尼器進(jìn)行了有限元建模分析可知,在不同加載電壓下,新型壓電摩擦阻尼器外殼與內(nèi)部構(gòu)件的應(yīng)力值、位移變化值和耗能大小都隨加載電壓增大而增大;在不同位移

3、行程下,新型壓電摩擦阻尼器外殼與內(nèi)部構(gòu)件的最大應(yīng)力值、最大位移變化值基本保持不變;新型壓電摩擦阻尼器的阻尼力、摩擦耗能隨壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器的數(shù)量增加而增大。
　　(3)對(duì)新型壓電摩擦阻尼器的進(jìn)行了性能試驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了阻尼器的出力與加載電壓正相關(guān)。在不同預(yù)壓力作用下,對(duì)新型壓電摩擦阻尼器逐級(jí)加載電壓后,再逐級(jí)卸載電壓。性能試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了新型壓電摩擦阻尼器的出力和加載電壓二者關(guān)系近似線性相關(guān)。
　　(4)對(duì)應(yīng)用新型壓電摩擦阻尼器