桥梁液压粘滞阻尼减震器的设计及优化

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1、分类号：TH122密级：UDC：621编号：15-080200-72M河北工业大学硕士学位论文桥梁液压粘滞阻尼减震器的设计及优化论文作者：吴林倩学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：机械工程指导教师：崔根群职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMechanicalEngineeringTHEDESIGNANDOPTIMIZATIONOFBRIDGE’SFLUIDVISCOUSDAMPERbyWuLinqianSupervisor:Pro

2、f.CuiGenqunApril2015原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均己在文中Ｗ明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。‘学位论文作者签名日期：ｉｏ化．令、／６关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北王业大学关于收集、保存、使用学位论文的Ｗ下规定：学校有权采用影印、

3、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部口或者机构送交论文的复印件和电子版。＾（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：円期：ｏＪ玄、／华、／占导师签名：Ｒ期：摘要为了保护桥梁免受地震、强风的破坏，需要引入减震、隔震装置来提高它们的抗震性能，从而抵御地震发生时或大风中对桥梁结构的破坏。其中，粘滞阻尼器具备安全性能强、抗震效果好、经济效益良好等一些优势，因此在土木工程界应用广泛。

4、本论文研究的是被设置在桥梁面和桥墩之间的桥梁粘滞阻尼器。论文对粘滞阻尼器的工作特性进行分析，当桥梁发生剧烈振动时，活塞随着结构运动，阻尼介质流过阻尼孔时产生的孔缩耗能和粘滞摩擦耗能是主要耗能途径。根据流体力学相关知识，结合阻尼器结构形式及其耗能原理，推导得到双出杆孔隙式粘滞阻尼器的阻尼力计算模型。根据理论分析，本文设计、开发了一种粘滞阻尼器，确定了粘滞阻尼器的相关结构参数，并针对结构参数对阻尼器工作性能的影响进行了数值仿真。根据设计、开发的双出杆孔隙式粘滞阻尼器的相关结构参数，应用UG软件构建其三维模型。用GAMBIT软件对孔隙式粘滞阻尼器中的流体

5、介质建立流体网格模型，然后把流体网格导入FLUENT软件中，借助动网格技术进行仿真分析。得到应力云图和在活塞不同速度时相对应阻尼力的流场仿真模拟结果。运用MATLAB优化工具箱对孔隙式粘滞阻尼器的结构参数进行优化，得出优化方案。最后，将本文设计的双出杆孔隙式粘滞阻尼器做实验研究。将实验测得的最大阻尼力与流场仿真得到的最大阻尼力作分析比较，表明流场有限元仿真分析能够预测阻尼器最大输出阻尼力，从而实现快速设计开发粘滞阻尼器并指导实际应用，为提高粘滞阻尼器的工作性能奠定基础。关键词：粘滞阻尼器理论研究有限元仿真数值仿真实验研究IABSTRACTTopro

6、tectbridgesagainstearthquakeandwind,itisnecessarytointroducetheshockabsorptionandisolationdevicetoenhancetheseismicabilityofthestructure.Duetotheviscousdamperhasgreatadvantagesinsafety,goodeffectsandlowcost,itiswidelyusedindepartmentofcivilengineerings.Theresearchaimsatstudyin

7、gthefluidviscousdamper,whichisusuallyinstalledbetweenthedeckofthebridgeandthesupportingpiers.Thepaperhasanalysestheworkingcharacteristicsofthefluidviscousdamper.Whenthebridgevibratesviolently,thepistonofthefluidviscousdamperwillmovewiththestructure.Theconsumptionofenergycanber

8、ealizedbywholeshrinkenergyconsumptionandviscousenergyconsumpt