磁流变阻尼器对斜拉索的振动控制 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学

作者:邬囗华

出品人:

页数:167

译者:

出版时间:2007-4

价格:50.00元

装帧:

isbn号码:9787030187222

丛书系列:

图书标签:

• 磁流变阻尼器
• 斜拉索
• 振动控制
• 结构工程
• 阻尼技术
• 桥梁工程
• 有限元分析
• 实验研究
• 动态响应
• 工程应用

磁流变阻尼器对斜拉索的振动控制 斜拉索作为现代桥梁结构的重要组成部分，其在风、地震等外部激励作用下的振动特性一直是结构动力学研究的焦点。斜拉索的过度振动不仅会影响桥梁的正常使用，甚至可能引发结构失稳，对公共安全构成威胁。因此，有效的振动控制技术对于保障斜拉索的安全性与耐久性至关重要。 本书深入探讨了磁流变（MR）阻尼器在斜拉索振动控制方面的应用。磁流变阻尼器是一种能够根据外加磁场强度实时改变其阻尼性能的智能材料阻尼器。其独特的“瞬态响应”和“可控性”使其成为一种极具潜力的振动控制装置。 本书的研究内容将围绕以下几个核心方面展开： 第一章 引言 桥梁结构及其重要性： 概述桥梁在现代基础设施建设中的地位，重点介绍斜拉索在斜拉桥设计中的关键作用。 斜拉索振动问题： 详细阐述斜拉索易受到的外部激励（如风、地震、交通荷载）及其引发的振动现象，包括振动的机理、危害以及研究的必要性。 振动控制技术概述： 回顾现有的斜拉索振动控制方法，如被动阻尼器、主动阻尼器、半主动阻尼器等，并分析其优缺点。 磁流变阻尼器及其优势： 介绍磁流变材料的基本原理和磁流变阻尼器的构成，着重分析其在振动控制方面的独特优势，如响应速度快、可控性好、结构紧凑、维护简便等。 本书的研究目的与内容： 明确本书的研究目标，即通过理论分析、数值模拟和可能的实验验证，系统研究磁流变阻尼器在斜拉索振动控制中的性能，为实际工程应用提供理论依据和技术指导。 第二章 磁流变阻尼器理论与特性 磁流变材料的性质： 深入介绍磁流变液（MRF）的组成、微观结构以及其在磁场作用下粘度发生变化的物理机理（如Bingham模型、Herschel-Bulkley模型等）。 磁流变阻尼器的基本结构与工作原理： 详细介绍不同类型的MR阻尼器（如阀式、活塞式等）的结构设计、流体力学原理以及阻尼力的产生机制。 MR阻尼器的数学模型： 建立MR阻尼器的动力学模型，描述其阻尼力与施加磁场、速度、位移等参数之间的关系。 MR阻尼器的性能测试与参数辨识： 介绍MR阻尼器性能测试的标准方法，以及如何通过实验数据辨识阻尼器的关键参数。 MR阻尼器的控制策略： 探讨不同控制策略在MR阻尼器中的应用，例如Bang-Bang控制、增量式控制、模糊逻辑控制、自适应控制等，分析其对MR阻尼器性能的影响。 第三章 斜拉索动力学模型与振动特性 斜拉索的离散化模型： 介绍斜拉索的简化模型，如集中质量模型、梁单元模型等，并建立其运动方程。 斜拉索的自由振动特性： 分析斜拉索的固有频率和振型，讨论影响其固有特性的因素（如拉力、长度、质量、截面特性等）。 斜拉索的受迫振动分析： 建立考虑风力、地震动等外部激励作用下的斜拉索动力学模型。 斜拉索的非线性振动特性： 探讨斜拉索可能存在的非线性效应，如几何非线性、材料非线性以及阻尼非线性等，并分析其对振动控制的影响。 第四章 MR阻尼器在斜拉索振动控制中的应用分析 MR阻尼器在斜拉索上的布置方案： 探讨MR阻尼器在斜拉索上的最佳安装位置和连接方式，分析不同布置方案对控制效果的影响。 基于MR阻尼器的振动控制模型： 将MR阻尼器集成到斜拉索的动力学模型中，建立混合动力学方程。 控制算法设计与仿真： 针对斜拉索的振动特性，设计相应的MR阻尼器控制算法（例如，根据斜拉索的速度或位移信号，调整施加给MR阻尼器的磁场强度）。利用数值仿真软件（如MATLAB/Simulink, ANSYS等）对控制系统进行仿真分析，评估MR阻尼器在减小斜拉索振幅、降低应力、改善舒适性等方面的效果。 参数优化研究： 对MR阻尼器的关键参数（如阻尼系数、阻尼力范围、响应时间等）以及控制算法的参数进行优化，以获得最佳的振动控制性能。 第五章 案例研究与性能评估 典型斜拉桥的模型构建： 选择一座具有代表性的斜拉桥作为研究对象，建立其详细的有限元模型。 不同工况下的仿真分析： 在模拟风荷载、地震动等典型工况下，对安装MR阻尼器的斜拉索进行仿真分析，量化其振动控制效果。 与其他阻尼器技术的比较： 将MR阻尼器与传统的阻尼器技术（如粘滞阻尼器、调谐质量阻尼器等）进行性能比较，突出MR阻尼器的优势。 灵敏度分析： 研究MR阻尼器性能对各种不确定性因素（如材料参数变化、磁场控制误差等）的敏感性。 第六章 结论与展望 研究成果总结： 总结本书在MR阻尼器与斜拉索振动控制领域所取得的主要研究成果。 研究局限性： 指出当前研究存在的不足之处，如模型简化、仿真结果与实际情况的偏差等。 未来研究方向： 提出未来可能的研究方向，例如，更精细的MR阻尼器模型、更先进的控制算法、MR阻尼器在大型风工程中的应用、MR阻尼器与桥梁健康监测系统的集成等。 工程应用建议： 为MR阻尼器在斜拉索振动控制中的实际工程应用提供初步的建议和指导。 本书旨在为桥梁工程师、结构动力学研究人员以及对智能减隔震技术感兴趣的读者提供一个全面而深入的参考。通过理论分析和数值模拟，本书力求揭示磁流变阻尼器在提升斜拉索结构性能和安全性方面的巨大潜力。

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这本书的标题“磁流变阻尼器对斜拉索的振动控制”立即吸引了我，因为我是一名对桥梁结构健康监测和灾害防护充满热情的结构工程师。斜拉索的振动不仅仅影响桥梁的舒适性，更关乎其长期安全性和使用寿命。我一直关注着各种新型减震技术的进展，而磁流变阻尼器因其快速响应和可控性，在我看来是极具前景的解决方案。我非常期待这本书能够详细介绍磁流变阻尼器在实际工程应用中的具体实现。例如，它会探讨不同类型的磁流变阻尼器（如活塞式、阀门式）在斜拉索应用中的优缺点吗？书中是否会提供关于阻尼器安装、维护以及长期可靠性的指导？我尤其关心的是，如何根据斜拉索的实际动力特性和可能遇到的外部激励，来设计最优化的磁流变阻尼器系统。如果书中能够包含一些关于阻尼器失效模式的分析和应对策略，以及其与其他结构保护措施（如预应力调整、风障）的协同作用，那将对我极具参考价值。

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我对这本书的标题“磁流变阻尼器对斜拉索的振动控制”充满了好奇，因为它触及了我一直以来非常感兴趣的交叉学科领域——材料科学与土木工程的结合。我深信，先进材料的应用是推动工程技术发展的重要驱动力。磁流变材料以其独特的磁致流变效应，在减震领域展现出巨大的潜力。这本书的出现，让我看到了这种潜力如何被具体地应用于斜拉索这样重要的结构部件上。我期待书中能够深入探讨磁流变材料的微观结构、宏观力学性能以及它们如何通过磁场调节来达到最佳的阻尼效果。更重要的是，我希望这本书能够提供一套完整的理论框架，来分析磁流变阻尼器在斜拉索振动控制中的动力学行为，例如如何建立精密的数学模型来描述阻尼器与斜拉索的耦合作用，以及如何设计高效的闭环或开环控制算法来优化阻尼器的响应。如果书中还能介绍一些关于磁流变阻尼器在极端环境条件下的性能表现，比如高温、低温或高湿度等，那就更加完善了。

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乍一看“磁流变阻尼器对斜拉索的振动控制”这个书名，就觉得它非常有吸引力，充满了技术挑战和创新性。作为一名对结构动力学和控制理论有浓厚兴趣的研究生，我一直在寻找能够将先进控制算法与实际工程问题相结合的优秀著作。斜拉索的振动问题涉及复杂的动力学耦合，而磁流变阻尼器的引入，更是为控制设计提供了新的思路。我非常期待这本书能够深入阐述如何利用磁流变阻尼器的可调阻尼特性，来设计出能够有效抑制斜拉索各类振动的先进控制策略。例如，书中是否会介绍基于模型预测控制（MPC）、滑模控制（SMC）或者自适应控制等先进控制方法在磁流变阻尼器控制系统中的应用？我希望能看到详细的理论推导和仿真结果，来验证这些控制策略的有效性和鲁棒性。同时，如果书中还能够探讨一些实际工程中可能遇到的非线性因素，以及如何通过控制系统来克服这些挑战，那就更完美了。

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这本书的封面设计简洁大气，标题“磁流变阻尼器对斜拉索的振动控制”一下子就抓住了我的眼球。作为一名对桥梁结构和减震技术颇感兴趣的工程师，我一直在寻找一本能够深入探讨斜拉索振动控制前沿技术的书籍。虽然我还没有机会深入阅读内容，但单从书名就能感受到其专业性和深度。斜拉索作为现代大跨度桥梁的关键构件，其振动问题一直是一个困扰工程师们的难题，而磁流变阻尼器作为一种新型的智能减震装置，其应用前景广阔。这本书的出现，无疑填补了这一领域的理论和实践空白。我期待书中能够详细阐述磁流变阻尼器的工作原理，分析其在斜拉索振动控制中的具体应用方式，包括阻尼器的选型、布置、控制策略的制定等等。同时，我也希望能看到相关的理论模型和仿真分析，以及实际工程案例的介绍，这样能够帮助我更直观地理解磁流变阻尼器在斜拉索振动控制中的有效性。这本书的出现，让我对未来桥梁结构的安全性与舒适性有了更高的期待。

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读到这本书的标题，我脑海中立刻浮现出那些宏伟的斜拉桥，以及它们在风雨中微微摇曳的身姿。作为一名桥梁爱好者，我一直对那些能够稳定桥梁结构的技术感到着迷。这本书的题目“磁流变阻尼器对斜拉索的振动控制”让我看到了一个令人兴奋的技术方向。我猜想，这本书一定详细介绍了磁流变阻尼器这种神奇的装置是如何工作的。它的材料特性和控制原理，是不是就像一个能够随着外界干扰而改变自身“粘度”的精灵，从而有效地吸收和消散斜拉索的振动能量？我特别希望能在这本书中找到关于磁流变阻尼器如何与斜拉索系统协同工作的详尽解释。例如，它会针对不同类型的振动（如风振、车辆振动、地震振动）采取怎样的控制策略？书中是否会包含一些具体的计算方法，让我们能够预测阻尼器的性能，或者设计出最适合特定桥梁的阻尼器方案？如果书中还有一些实际工程应用的案例分析，那更是锦上添花了，能够让我们看到理论如何转化为现实，看到这项技术是如何让我们的桥梁更加安全、更加可靠。

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