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《采用形狀記憶合金的斜拉索振動控制試驗研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、申請同濟(jì)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文V785G56采用形狀記憶合金的斜拉索振動控制試驗研究(高等學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金項目:20020247019)培養(yǎng)單位:一級學(xué)科:二級學(xué)科:研究生:指導(dǎo)教師:土木工程學(xué)院土木工程橋梁與隧道工程呂曉天孫利民教授二00五年七月摘要瓣拽輯由于經(jīng)濟(jì)美戲在世界各拖,“泛建造。轉(zhuǎn)堯載擅耩主要承募秘籜的籍拉索,出予箕質(zhì)量輕、柔度大、阻尼低.極易在外界激勵下產(chǎn)生各種畿型的振動。形狀記憶合金是一種新型的功能材斟,具有形狀記憶效應(yīng)、變彈性模餐特性和超彈性的特性。婦予形狀記憶臺愈的這些顯著特性,SMA在結(jié)
2、梅擺動控制的應(yīng)耀研究中正受到藏寒越多靜關(guān)注。SMA在高溫奧氏體狀態(tài)的彈性摸墩與低溫馬氏體狀杰相比有很大幅度的提高,本文利用SMA的這種變彈性模最的特性,提出了將它與拉索軸向連接進(jìn)行拉索振動控制的方法,并進(jìn)行了探索性的試驗研究。奉文蘺先瑟理戇接露l策略下的拉索振動控裁骰了理論分析,表鞠其霄程好的減羰效聚,并針對爨際情況提出了通過周期切換SMA狀態(tài)給拉索不斷施加擾動的方式進(jìn)行制振的實際控制策略。然聰對用于試驗的SMA進(jìn)行了性能試驗,著重針對了以下凡個穗題;(1)探討了SMA鞠交滋纛煮在矯痘力終掰下鵑的交耗;試驗表蹬在應(yīng)力
3、越過一定蓬后,嶷氏籜裰交開始幫結(jié)束溫鷹點即4、Ar有攝蔣提高。(2)研究了在不同狀態(tài)下SMA的彈性模量變化。試駿表明奧氏體彈性模量約是馬氏體彈性模量的兩倍。(3)討埝了SMA在不同相態(tài)的阻尼耗熊性能的優(yōu)劣。最麓,在試驗室耋張經(jīng)了1】。7米長鵑模型拉索,翻用承冷一承熟方式對SMA璉進(jìn)行鞠熱冷卻。試驗采用了q『)3mm和中l(wèi)mm兩種不同直徑的SMA絲。在初始索力下,q『)3mm絲處于彈性狀態(tài),而olmm絲處于大應(yīng)炎狀態(tài)。試驗采_}}l察際控制策略,對分別連接這兩種絲的拉索在不同控制周期下酶一階自出振動做了研究。試驗結(jié)果表
4、明:(1)SMA在輿愛落軟態(tài)每強(qiáng)氏俸鼗態(tài)臻換孵,拉素素力蔣肖銹顯妁變化。連接擊3rnmSMA的拉索索力變化大小與理論值吻合很好,而連接o1nFflll的索力變化與之相變卻要小的多。(2)對連接書3mmSMA絲的拽索,控制效果隨羞控囊4饜期的減小麗提高,啦總靜來講,與來擰翻請撬耀眈,控毫《效萊=籜不疆曼。(3)水冷一水熱方式對SMA加熱冷卻的速艘令人滿意。論文最后總結(jié)了本文的工作,并列尉續(xù)研究作了展翅。【關(guān)鍵溺】形狀記,}£會金(s醚A),斜拉索半主動控制,試驗醋究AbstractEconomicadvantagesa
5、ndspectacularaestheticqualitiesmakecable—stayedbridgesconstructedworldwideAsthemostimportantelementsofstayedbridges,staycablesareverysensitivetovibrations,fortheirsmallmass,lowdampingandslenderness.ShapeMemoryAlloys(SMA)isakindoffunctionalmaterialwithspecialcha
6、racteristicssuchasshapememoryeffect,variablestiffnessandpseudoelasticiry.Duetothesecharacteristics,SMAhasbecomeoneofthemostimportantmaterialsinstructurecontrolSMAisinAusteniteathi【ghtemperatureandinMartensJteatlowtemperature.AusteniticYoung’smoud
7、usofSMAismuchl
8、argcrthanManensifieone.Inthispaper,exploratoryresearchiscarriedonthecablevibrationcontrolutilizingthevariablestiffnessofSMA,whichisconnectedwitIlcabledirectly.Fkst,theoreticalanalysisismadeontheidealcontrolstrategy,andtheanalysisshowsagoodeffectiveness,Anotherc
9、ontrolstrategyforpracticeisputforward,whichgivesthevibratingcablesomeperturbationperiodicallybychangingtempemturaofSMAperiodically^Then,experimentalinvestigationisappliedons