电磁固体结构的动力特性及磁阻尼效应

本项目就铁磁体（板）结构和超导载流线圈的磁弹性相互作用理论模型与定量分析、磁悬浮列车动力控制稳定性等进行了深入研究，主要成果有：1、对铁磁体（板）建立了系统的广义变分原理及其能同时模拟两类典型实验的理论模型；2、建立了描述三维磁场与二维铁磁板磁弹性耦合作用的定量分析程序；3、对具有中间支撑的圆形超导线圈和非圆超导线圈磁弹性耦合作用的弯曲与稳定性，建立了定量分析程序，发现非圆线圈在内力分布，变形和稳定性方面的优越性以及优化状态与非圆线圈几何尺寸的关系。4、运用分支方法和李亚普诺夫方法定量研究了弹性轨道上磁浮列车动力控制稳定性，给出相关控制参数的稳定区域和判据，并建立了轨道车体控制耦合系统动力响应的仿真程序。 2100433B

分几何阻尼（或称辐射阻尼）和内阻尼（或称材料阻尼），几何阻尼是由于振动通过弹性波向外传播时因波面增大而使能量耗失，内阻尼是由于土的滞后和粘性效应所产生的内部能量损失。几何阻尼可用弹性半空间理论计算。

反映内阻尼特性的常用指标有对数递减率 δ和阻尼比D，它们间的关系如下：

δ值可用共振柱试验求得：砂土的δ值可大到0.2。

在振动三轴仪试验中,当记录得土的剪应力-剪应变滞回曲线如《图1：土的动力性质》所示时，得

式中A_L为滞回圈的总面积；A_T为《图1：土的动力性质》中影线部分所示的面积。

各种土的内阻尼比如下：干砂和饱和砂为 0.01 ～0.03；粘土为0.02～0.05。

土的阻尼比随着应变幅的增加而增大，并分别随着有效平均主应力、孔隙比和加荷循环次数的增加而减小。

阻尼体系表征着一个体系运动过程中能量耗散的方式或特征。在常用粘滞阻尼模型下的结构动力分析中，阻尼体系一般被分为经典阻尼体系和非经典阻尼体系。阻尼体系与结构动力分析方法有着直接的关系，不同类型的阻尼体系，其动力分析方法有着较大的不同，其计算结果也存在很大出入，阻尼体系的正确界定，是其动力分析方法合理择取、计算结果正确的基本前提，地基-结构工程阻尼体系的界定，是工程结构抗震设计中，地基协同效应体系动力分析方法择取的前提。 迄今对于地基-结构工程阻尼体系的判定问题，缺乏实质性基础研究。本课题以动态域上不同阻尼体系的运动连续性和运动状态协调统一作为目标函数，建立了阻尼体系的理论判别方法，得出了阻尼体系类别判定的充要条件，表明了体系运动状态连续是其为经典阻尼体系的直接决定因素。为工程上合理界定这类体系的阻尼特性，正确择取地基协同效应下结构抗震分析方法提供了基础性研究依据。 2100433B

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电磁波在介质中传播时,介质吸收电磁能而致热的效应。固体和液体介质,吸收电磁波的损耗比空气大,损耗的能量大部分以热的形式使介质温度升高。生物有机体的细胞和体液中排列混乱的极性分子,在电磁波照射下有趋向作用,发生频率极高的振荡运动,为克服所在介质的黏滞性,高频振荡运动消耗能量而发热,使器官温度升高,并引起一系列高温生理反应,包括酸中毒、过度换气、流泪、发汗、心血管反应、抽搐等症状,甚至危及生命。