压电摩擦阻尼器动态响应时间研究.pdf

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1、邓文艳等：压电摩擦阻尼器动态响应时间研究7压电摩擦阻尼器动态响应时间研究邓文艳’，张纪刚，韩建，彭桂蒸(1．青岛理工大学土木工程学院．山东青岛266033；2．大连理工大学土木水利学院，辽宁大连116024)【摘要】摩擦阻尼器因其良好的耗能能力而在工程结构中广泛的应用。压电陶瓷驱动器具有电致变形能力，尽管变形位移很小，但若是其变形被约束后，在电场的作用下则能产生很大的驱动力。本文利用两组FrZT驱动器分别与摩擦阻尼器组合制成PZT智能摩擦阻尼器，测试该两组驱动器的响应能力以及PZT摩擦阻尼器的响应时问。【关键词】PZT摩擦阻尼器；陶瓷驱动

2、器；响应能力【中图分类号】TU352．1【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2010)02—0007—03THEEP】巨n低TAISTI】DYAB0UrDⅥCRESPoN：SE，I]IEoF1匝PIEZoEI正CTRICFRICTIONDAⅡDENGWen—yah，ZHANGJi—gang1，HANJian，PENGGui—zhengI(1．ScholofCivilEngineering，QingdaoTechnologicalUniversity，ShandongQingdao266033，China；2．SchoolofC

3、ivil&HydraulicEngineering，DalianUniversityofTechnology，LiaoningDalian116024，China)Abstract：BecauseofitsexceHentenergydissipationcapacity，frictiondamperhasawiderangeof印ph—cationsinengineeringstructure．Piezoelectricceramicactuatorhaselectrochromicdeformationability．Ifthede—

4、formationhasbeenconstrained，itcanproduceagreatdri~gforceundertheinfluenceoftheelectricfield，thoughthedeformationdisplacementissmal1．Inthispaper，itcombinestwoofPZTactuatorswithfrictiondamperrespectivelytomakeaPZTsmartfrictiondamperandtestsresponsivenessofthetwoactuatorsand

5、re—sponsetimeofthePz1’frictiondamper．Keywords：PZTfrictiondamper；piezoelectricceramicactuator；responsiveness摩擦阻尼器因其构造简单、安装方便、造价低、阻时调节摩擦阻尼器的阻尼力，形成具有自适应性的智尼力大、有良好、可靠的耗能能力等优点，在结构工程能摩擦耗能装置L8J，简称为Pzr摩擦阻尼器。本文实中已经得到了广泛的应用。摩擦阻尼器作为一种被验主要研究驱动器在通电过程中的响应能力以及PZT动的耗能减震装置，其耗能效果取决于摩擦力及其摩摩

6、擦阻尼器的响应时间。擦滑移，而摩擦力又正比于摩擦系数和螺栓的紧固1实验概况力L1J。在大紧固力下，小扰动不会造成阻尼器滑移而1．1PZT摩擦阻尼器结构耗能；在小紧固力下，虽然会有滑移，但总能量还是不PZT摩擦阻尼器，主要部件由摩擦阻尼器、PZT驱高[2,3J，这使得摩擦阻尼器在土木工程中的应用受到动器、外钢框、预压可调螺栓、钢垫片等组成。外钢框了很大限制。顶部中央留有两个螺纹孔，预压可调螺栓可以穿过螺为了改善阻尼器这些负面性能，智能型摩擦阻尼纹孔来改变施加到阻尼器的预压力。器应运而生，它利用新型智能材料的微驱动特性，实1．2驱动器时调节螺

7、栓的紧固力。此类驱动器结构简单、响应迅本实验共采用了两个压电陶瓷驱动器，为进口产速，是智能变摩擦阻尼的新兴研究热点。品，均由长春市博盛量子科技产品贸易有限公司购本文主要介绍压电智能摩擦阻尼器，它是将压电得，其基本参数见表1，电压上限值均为150V。文中陶瓷驱动器与摩擦阻尼器相结合，运用压电陶瓷在电PSt150／20／18VS25驱动器简称I型驱动器；PStl50／10／20场作用下的变形来调整阻尼器之间的控制力，从而实VS15驱动器简称II型驱动器。[基金项目】国家自然科学基金资助项目(50809032)；中国博士后科学基金第二批特别资助

8、项目(20(m2~)；中国博士后科学基金资助项目(20070421051)8低温建筑技术2010年第2期(总第140期)表1压电驱动器基本参数F=￡～f[1一k上i+k,](1)移出大抗刚度规