颗粒阻尼器的减振机理及其在土木工程中的应用初探

颗粒阻尼器概念简单、减振频带较宽、温度不敏感，已广泛应用于航空航天和机械工程，但其在土木工程中的应用还处于起步阶段。本项目通过理论分析、数值模拟和振动台试验的手段，对颗粒阻尼器的减振机理及其在土木工程中的应用做出了探索。利用离散单元法，通过合理选择接触模型，计算时步，并引入高效的接触检测算法，建立了颗粒阻尼器的球状离散元数值模型，编制了相应的计算程序，完成了对该数值模拟方法的理想试验和振动台试验验证；系统研究了颗粒阻尼器在不同动力荷载（包括自由振动、平稳激励、非平稳随机激励），尤其是地震作用下的工作性能，揭示了其最优工作状态下的运动机理，探求了其不同组成部分之间相互作用的物理本质，提出了相应的“全局化”指标；开展了三层钢框架附加颗粒阻尼器系统在单向和多向地震波输入下的振动台试验，观测了最优工作状态下的运动形式，检验了理论和数值分析的结论，明确了其对土木结构动力响应的控制效果，试验结果表明附加很小质量比（2.25%）的多单元多颗粒阻尼器能够减小主体结构的动力响应，尤其是反映能量效应的均方根位移响应（减震效果达到40%）；系统考察了影响颗粒阻尼器性能的各个参数，比较了不同形式颗粒阻尼器的优缺点，提出了改进传统颗粒阻尼器性能的方法，给出了实际工程应用阻尼器形式的建议。项目成果建立了土木结构应用颗粒阻尼器的分析方法，并为其设计提供了理论依据，展示了其在土木工程应用的巨大前景，为土木结构振动控制的发展提供了另一种有效的途径，具有重要的理论意义和工程应用价值。 2100433B

颗粒阻尼器以其简单可靠、对温度变化不敏感、易于用在恶劣环境等优点，成为一种广泛应用在航空航天以及机械工程领域中的热门的减振装置。但是由于其运动形态很复杂，具有高度非线性，且工作性能受很多参数影响，因而其耗能机理还未被完全理解。深入开展颗粒阻尼器的试验和计算分析研究，对于透彻理解颗粒阻尼器的物理本质，对于探索其在土木工程领域的减振应用前景具有重要的理论和工程意义。本课题探索颗粒阻尼器的减振机理及其在土木工程中的应用前景和发展潜力。通过振动台模型试验和理论分析，揭示颗粒阻尼器的减振规律，深入理解其耗能机理，着重考察其对于地震和风振的减振控制效果，并研究对传统颗粒阻尼器的改进方法；建立多自由度体系附加颗粒阻尼器系统的计算机仿真分析方法，探索影响其工作性能的最佳参数，并提出合理有效的计算方法，以期用于实际工程的设计应用。

书 名: 混沌系统与混沌电路:原理、设计及其在通信中的应用

作　者：禹思敏

出版社： 西安电子科技大学出版社

出版时间： 2011年4月1日

ISBN: 9787560625508

开本： 16开

定价: 95.00元

《混沌系统与混沌电路:原理、设计及其在通信中的应用》分基础篇和应用篇两大部分，共33章。基础篇包括第1～9章，应用篇包括第10～33章。全书从基本内容划分，也可以概括为三部分。第一部分为第1～9章，包括混沌的基本概念及研究内容与方法，离散动力系统初步，抛物线映射，常微分方程基本理论，马蹄映射、Shilnikov定理与Melnikov方法简介，连续时间混沌系统，混沌吸引子的刻画，分形与分维，几种混沌同步方案与混沌保密通信制式。第二部分为第10～26章，包括连续时间混沌系统的离散化及其算法，混沌基本单元与非线性函数产生电路，混沌电路的模块化设计，多涡卷与多翅膀混沌系统的理论设计与建模方法，三阶和四阶多涡卷Chua电路，用多项式产生三涡卷Chua电路，正余弦倍角与分段函数法的多涡卷变形Chua，电路，网格多涡卷Chua电路，超混沌多涡卷MCK系统，多折叠环面系统，多方向分布网格多环面系统，多涡卷广义Jerk电路，多方向分布网格多涡卷混沌电路，环状多翅膀广义Lorenz系统族，嵌套多翅膀广义。Lorenz系统族，四阶Colpitts混沌振荡器，一个五阶超混沌电路。第三部分为第27～33章，包括混沌模拟通信系统，用DSP技术产生混沌信号与实现混沌数字通信，DSP技术平台的混沌无线数字通信，用FPGA的DSPBLJILDER技术产生混沌信号。IEEE——754标准与FPGA技术的混沌产生器及混沌数字通信，FPGA嵌入式以太网传输数字图像混沌保密通信。

《混沌系统与混沌电路:原理、设计及其在通信中的应用》的基础篇可作为电路与系统专业或相关专业的研究生教材或教学参考书，应用篇可供自然科学和工程技术领域中的高校教师和研究人员参考。