双重调谐吸振器及其参数优化

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1、中文图书分类号：TU352密级：公开UDC：624学校代码：10005硕士学位论文MASTERALDISSERTATION论文题目：双重调谐吸振器及其参数优化论文作者：倪铭学科：土木工程指导教师：闫维明教授论文提交日期:2015年6月UDC：624学校代码：10005中文图书分类号：TU352学号：S201204128密级：公开北京工业大学工学硕士学位论文题目：双重调谐吸振器及其参数优化英文题目：DOUBLYTUNEDVIBRATIONABSORBERANDIT’SOPTIMIZATIONSTRATEGY论文作者

2、：倪铭学科专业：土木工程研究方向：结构振动控制申请学位：工学硕士指导教师：闫维明教授所在单位：建筑工程学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：北京工业大学III独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：倪铭日期：2015年6月1日

3、关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：倪铭日期：2015年6月1日导师签名：闫维明日期：2015年6月1日V摘要摘要双调谐质量阻尼器凭借上下两个调谐质量的相互运动，能够很大程度上克服单调谐吸振器的缺点，使其减振效果和鲁棒性得到明显提高，但目前关于双调谐质量阻尼器及其参数优化等问题的研究还较为鲜见。本文充分借

4、鉴已有研究成果，提出了双调谐液体阻尼器，并对双重调谐吸振器（即双调谐质量阻尼器与双调谐液体阻尼器的统称）的减振机理、吸振器参数对其性能的影响、吸振器的鲁棒性等进行了理论分析和数值模拟，主要研究工作及成果包括如下几个方面。（1）双调谐液体阻尼器及双重调谐吸振器-单自由度体系参数优化在双调谐质量阻尼器的基础上，结合调谐液体阻尼器的特点，提出了双调谐液体阻尼器，包括双调谐液体柱形、矩形阻尼器等；分析了TMD参数优化定点理论在双重调谐吸振器-单自由度体系中的适用性；利用MATLAB软件编程得到了两种不同参数优化策略，包括

5、只针对峰值的优化策略与针对峰值和调频宽度的优化策略，二者均能得到基本一致的最优参数。（2）双重调谐吸振器的减振效果与鲁棒性在双重调谐吸振器-单自由度体系参数优化策略的基础上，分别建立了简谐激励下双调谐质量阻尼器(DTMD)-单自由度控制体系和双调谐液体柱形阻尼器(DTLCD)-单自由度控制体系的运动方程，推导了其动力反应放大系数（DMF）及无阻尼系统完全消振的条件，分析了吸振器参数对反应峰值和调频宽度的影响，并评价了吸振器阻尼参数和受控结构频率发生摄动后吸振器的鲁棒性。结果表明，存在最优的相对质量比、阻尼比和频率

6、比，且无论质量比和主结构阻尼比取何值，双重调谐吸振器下层阻尼比的全局最优参数均为零。（3）双重调谐吸振器与单调谐吸振器减振效果对比。分析了简谐激励下DTMD与相同质量比的TMD、MTMD和DTLCD与相同质量比的TMD、TLCD的减振效果与参数发生摄动后的鲁棒性，并利用SAP2000模拟了天然地震波激励下DTMD与TMD、MTMD的减振效果，对比分析了三者对位移和加速度的控制效果。关键词：双调谐质量阻尼器（DTMD）；双调谐液体柱形阻尼器（DTLCD）；优化设计；减振效果；鲁棒性IAbstractAbstract

7、Becauseofthemutualmovementoftwomass,doubletunedmassdamper(DTMD)canovercomesomedisadvantagesofsingletunedvibrationabsorber,anditseffectivenessandrobustnessisalsoincrease.ButthestudyofDTMDanditsoptimizationstrategyisrarelyseen.Basedonrelevantresearchachievement

8、sofdynamicvibrationabsorber,thispaperhaspresentedadoubletunedliquidcolumndamper(DTLCD).Andthecontrolmechanism,robustness,theinfluenceoftheparametersontheperformanceofdoubletunedvibrationa