顆粒阻尼技術是一種利用在振動體中有限封閉空間內填充的微小顆粒之間的摩擦和沖擊作用消耗系統振動能量的減振技術, 目前已在機械､航空航天等領域廣泛使用, 在土木工程領域中的應用研究也日漸開展｡為了增強結構抵抗自然災害的能力, 尤其是減小其在地震和風振下的結構響應, 對顆粒阻尼技術在結構振動控制中的應用進行了探討｡全書共分9章: 結構振動控制概述､顆粒阻尼技術起源及發展應用､顆粒阻尼理論分析與數值模擬､單自由度結構附加顆粒阻尼器的性能分析､多自由度結構附加顆粒阻尼器的性能分析､顆粒阻尼技術振動臺試驗研究､顆粒阻尼技術風洞試驗研究､顆粒阻尼技術在結構振動控制應用的設計討論､半主動控制顆粒阻尼技術｡
本書可供廣大土木工程領域科研､技術人員在基于顆粒阻尼技術的振動控制分析､設計和研究時參考, 也可供機械､航空航天等領域應用顆粒阻尼技術的人員參考｡
圖書在版編目(CIP) 數據
基于顆粒阻尼技術的結構振動控制/ 魯正, 呂西林著. —北京: 機械工業出版社, 2017. 12
ISBN 978-7-111-59964-7
Ⅰ. ①基… Ⅱ. ①魯… ②呂… Ⅲ. ①結構振動控制 Ⅳ. ①TB123
中國版本圖書館CIP 數據核字(2018) 第101839 號
目錄
前 言
第1 章 結構振動控制概述 / 1
1. 1 被動控制 / 1
1. 1. 1 基礎隔震 / 1
1. 1. 2 消能減震 / 2
1. 1. 3 被動調諧減震 / 6
1. 2 主動控制 / 6
1. 3 混合控制 / 8
1. 4 半主動控制 / 9
1. 4. 1 主動變剛度控制系統 / 9
1. 4. 2 主動變阻尼控制系統 / 10
1. 4. 3 主動變剛度/ 阻尼控制系統 / 10
第2 章 顆粒阻尼技術起源及發展應用 / 12
2. 1 顆粒阻尼技術的基本概念 / 12
2. 2 顆粒阻尼技術的起源與發展 / 16
2. 3 顆粒阻尼技術在航空航天和機械等領域的應用 / 17
2. 4 顆粒阻尼技術應用于土木工程 / 18
第3 章 顆粒阻尼理論分析與數值模擬 / 23
3. 1 等效簡化模擬 / 23
3. 1. 1 等效簡化原則 / 23
3. 1. 2 參數選取 / 26
3. 1. 3 程序編制 / 26
3. 2 球狀離散元模擬 / 29
3. 2. 1 離散單元法基本原理 / 29
3. 2. 2 球狀離散元建模 / 31
3. 2. 3 程序編制 / 36
3. 3 球狀離散元數值模擬驗證 / 38
3. 3. 1 理想試驗驗證 / 39
3. 3. 2 振動臺試驗驗證 / 41
第4 章 單自由度結構附加顆粒阻尼器的性能分析 / 44
4. 1 單自由度結構附加顆粒阻尼器的解析解 / 44
4. 1. 1 計算模型 / 44
4. 1. 2 解析解法 / 45
4. 2 單自由度結構附加顆粒阻尼器的自由振動 / 47
4. 3 單自由度結構附加顆粒阻尼器的簡諧振動 / 49
4. 3. 1 顆粒數量､大小和材料的影響 / 50
4. 3. 2 容器尺寸的影響 / 53
4. 3. 3 顆粒質量比的影響 / 53
4. 3. 4 外界激勵頻率的影響 / 54
4. 4 單自由度結構附加顆粒阻尼器的隨機振動 / 55
4. 4. 1 不同特性隨機激勵下的性能分析 / 55
4. 4. 2 單向穩態隨機激勵 / 56
4. 4. 3 雙向相關穩態隨機激勵 / 57
4. 4. 4 雙向不相關穩態隨機激勵 / 58
4. 4. 5 討論 / 58
4. 4. 6 參數分析 / 63
4. 4. 7 與多單元單顆粒沖擊阻尼器的性能比較 / 65
第5 章 多自由度結構附加顆粒阻尼器的性能分析 / 67
5. 1 多自由度結構附加顆粒阻尼器的解析解 / 67
5. 1. 1 計算模型 / 67
5. 1. 2 解析解法 / 67
5. 2 多自由度結構附加顆粒阻尼器的自由振動 / 69
5. 3 多自由度結構附加顆粒阻尼器的隨機振動 / 73
5. 3. 1 參數分析 / 73
5. 3. 2 多自由度體系附加顆粒阻尼器的非平穩隨機振動 / 73
第6 章 顆粒阻尼技術振動臺試驗研究 / 77
6. 1 三層框架附加顆粒阻尼器的振動臺試驗 / 77
6. 1. 1 試驗設計 / 77
6. 1. 2 振動臺試驗結果 / 78
6. 1. 3 離散元數值模型驗證 / 84
6. 2 五層框架附加顆粒阻尼器的振動臺試驗 / 88
6. 2. 1 試驗設計 / 88
6. 2. 2 振動臺試驗結果 / 89
6. 2. 3 等效簡化模型驗證 / 100
第7 章 顆粒阻尼技術風洞試驗研究 / 106
7. 1 試驗設計 / 106
7. 2 風洞試驗結果 / 117
7. 2. 1 模型動力特性 / 117
7. 2. 2 參數分析 / 120
7. 2. 3 風場影響 / 141
7. 3 風洞試驗數值模擬 / 145
7. 3. 1 簡化模擬方法概述 / 145
7. 3. 2 模擬計算參數確定 / 150
7. 3. 3 模擬結果 / 151
第8 章 顆粒阻尼技術在結構振動控制應用的設計討論 / 153
8. 1 顆粒阻尼器的產品設計 / 153
8. 1. 1 緩沖型懸吊式顆粒調諧質量阻尼器 / 153
8. 1. 2 新型二維調諧質量阻尼器 / 155
8. 1. 3 懸吊式多單元碰撞阻尼器 / 157
8. 1. 4 一種碰撞阻尼器 / 159
8. 1. 5 新型調諧顆粒質量阻尼器 / 162
8. 1. 6 一種混合消能減振裝置 / 164
8. 1. 7 鏈式顆粒碰撞阻尼器 / 166 8. 1. 8 雙向變剛度顆粒調諧質量阻尼器 / 168
8. 1. 9 具有非線性剛度的顆粒阻尼器 / 169
8. 1. 10 一種非線性軌道式顆粒阻尼器 / 171
8. 1. 11 非線性顆粒碰撞阻尼器 / 172
8. 1. 12 組合型多相減振裝置 / 175
8. 1. 13 非線性軌道式協同調諧阻尼器 / 179
8. 1. 14 懸吊式材料阻尼器 / 181
8. 2 顆粒阻尼器的設計要點 / 183
第9 章 半主動控制顆粒阻尼技術 / 185
9. 1 半主動控制顆粒阻尼技術的基本概念 / 185
9. 2 半主動控制顆粒阻尼器的產品設計 / 186
9. 2. 1 半主動控制顆粒阻尼器相關發明專利 / 186
9. 2. 2 半主動控制顆粒阻尼裝置的實施 / 188
參考文獻 / 192
新書資訊