智能粘滯流體阻尼器<
永磁調節式磁流變阻尼器

永磁調節式磁流變阻尼器

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一、拉索振動控制現狀

作為斜拉橋主要的受力構件的斜拉索,由于質量輕、阻尼小、柔性大,極易在風、風雨和橋面振動等外部激勵下產生不同模態的大幅振動,拉索的大幅振動對拉索的使用壽命和橋梁安全運營構成極大威脅。

為了改善拉索的振動狀況,可以在索的下部增設阻尼器。阻尼器有很多種類,如硅油粘滯阻尼器,剪切粘滯阻尼器,磁流變阻尼器,而隨著拉索長度、索力大小、振動模態和阻尼器安裝高度的不同,需要對阻尼器的參數進行調整才能獲得最優的減振效果。磁流變阻尼器具有阻尼力大小易于調節,能保證每根拉索獲得最優的減振效果,并且性能穩定。2002年,磁流變阻尼器應用于岳陽洞庭湖大橋,成功地控制了拉索的風雨激振,這也是國際上磁流變阻尼器對拉索振動控制的首次使用。這以后,磁流變阻尼器對斜拉橋拉索減振得到了廣泛的應用。目前,世界最長的蘇通大橋的拉索亦采用磁流變減振技術。

 

二、永磁調節式磁流變阻尼器

磁流變液(Magnetorheological Fluid)主要由非導磁性母液和均勻散布在其中的高導磁的軟磁性微粒組成。在沒有磁場作用的狀態下,磁流變液符合牛頓流體的力學特性,有較低的粘度;

而當它處于強磁場作用下時,其懸浮顆粒被感應由磁中性變成強磁性,在磁極之間形成“鏈”狀,使其在瞬間(毫秒級)由液體變為粘塑體,表現為一種具有一定屈服強度的類似于固體的力學特性。

屈服應力隨磁場強度的增加而增大,且屈服應力的變化是連續、可逆的,即一旦去掉磁場,磁流變液又變為可流動的液體。磁流變效應可逆、迅速和易于控制的特點使得磁流變阻尼器已成為土木工程結構新一代的高性能和智能化的減振裝置,并已在土木工程結構振動控制方面得到初步的應用,展現出了良好的應用前景。


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