空间桁架模型压电摩擦阻尼器半主动优化控制

摘要：

基于压电材料的逆压电效应,将压电陶瓷驱动器与被动摩擦阻尼器结合,设计了一种新型压电摩擦阻尼器,通过施加电压来改变摩擦片间的滑动摩擦阻尼力,从而实现结构的实时半主动控制.分析了该阻尼器的工作原理和构造方法,推导了相应的阻尼力模型.采用遗传算法对空间桁架模型结构进行了不同数量下压电摩擦阻尼器布置位置的优化研究,并利用基于线性二次型经典最优控制(LQR)算法的半主动控制策略,分析了不同数量压电摩擦阻尼器在随机布置和优化布置下对结构地震反应的控制效果.结果表明,新型压电摩擦阻尼器对空间桁架模型结构的地震反应有较好的抑制效果,采用遗传算法进行阻尼器优化布置后,最大控制效果可达57％,相比随机布置阻尼器时控制效果可提高近8％.

关键词：空间桁架、模型结构、压电摩擦阻尼器、半主动控制、遗传算法、优化布置

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分类号：TU352.1;TU317.1(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金项目51178388,51008245,陕西省工业攻关项目2013K07-07,陕西省自然科学基金项目2013B0280177.

在线出版日期：2014-09-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：50-56