[发明专利]一种基于磁流变弹性体变频阻尼器减振试验装置及其方法

说明书

本发明公开了一种基于磁流变弹性体变频阻尼器减振试验装置，包括基座，所述基座的上部两端分别设有支柱，且支柱的上表面设置有支座，所述支座的上端设置有支撑钢梁，所述支撑钢梁的侧面固定设置有钢绳，且钢绳的末端缠绕在转杆上，所述转杆的末端通过转轴连接有传动齿轮，所述传动齿轮通过转轴连接调节旋钮，所述支撑钢梁的中部下表面设有质量块，且质量块的中部安装有加速度传感器，所述基座的中部对应质量块处设有连接件，且连接件的顶端安装有激振器。本发明采用HHT和MRDT相结合的方式对采集的响应信号进行频率识别，作为磁流变弹性体变频阻尼器刚度控制策略的依据，能够有效地验证基于磁流变弹性体变频阻尼器的减振效应。

技术领域

本发明涉及结构工程技术领域，尤其涉及一种基于磁流变弹性体变频阻尼器减振试验装置及其方法。

背景技术

基于磁流变弹性体变频阻尼器是由磁流变弹性体作为主要的刚度元素，利用磁流变弹性体的剪切模量可随外加磁场智能可控的特性，实现频率可随主结构频率变化而变化的新型减振装置，磁场大小的控制可以通过改变阻尼器中线圈的电流来实现。近年来，基于磁流变弹性体变频阻尼器的的设计成果层出不穷，其减振效果理论层次上已经得到了充分的研究，但要将其应用于实际结构中还得通过可靠的试验来进行验证。

目前进行阻尼器减振性能测试的试验系统大多限于阻尼器作用在频率固定的主结构上，根据荷载激励频率的不同来调节阻尼器的参数进行减振，从而验证阻尼器的减振效应，此类试验装置不适用于变频阻尼器减振性能测试。变频阻尼器需要先对主结构的进行系统识别，根据系统识别的结果通过控制器作出反馈，对阻尼器的频率进行智能调节。在试验装置系统识别方面，目前绝大多数采用的是传统的频域方法，频域方法需要获取系统激励信号和响应信号过于依赖所测频响函数的质量，但是，根据试验条件的局限性和实际结构，往往很难准确测得理想激励信号，而且依赖传统的频域方法求解所得出的系统参数往往精度不高，与实际结构的真实模态相比存在较大的误差，同时，系统识别的效率较低，这在实时振动控制中带来比较大的局限性。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种基于磁流变弹性体变频阻尼器减振试验装置及其方法。

本发明提出的一种基于磁流变弹性体变频阻尼器减振试验装置，包括基座，所述基座的上部两端分别设有支柱，且支柱的上表面设置有支座，所述支座的上端设置有支撑钢梁，所述支撑钢梁的侧面固定设置有钢绳，且钢绳的末端缠绕在转杆上，所述转杆的末端通过转轴连接有传动齿轮，所述传动齿轮通过转轴连接调节旋钮，所述支撑钢梁的中部下表面设有质量块，且质量块的中部安装有加速度传感器，所述基座的中部对应质量块处设有连接件，且连接件的顶端安装有激振器，所述支撑钢梁的中部上表面设有磁流变弹性体变频阻尼器，所述磁流变弹性体变频阻尼器的输出端与电荷放大器的输入端连接，且电荷放大器的输出端与控制器的输入端连接，所述控制器的输出端与信号源的输入端连接，且信号源的输出端与功率放大器的输入端连接，所述功率放大器的输出端与激振器的输入端连接，所述磁流变弹性体变频阻尼器的输入端通过导线与直流电源的输出端连接，且直流电源的输入端通过导线与控制器的输出端电性连接，所述控制器通过信号收发装置与计算机信号连接。

优选地，所述质量块与支撑钢梁之间均采用螺栓固定连接。

优选地，所述质量块的数量至少为两个，且质量块之间通过螺栓固定连接。

一种基于磁流变弹性体变频阻尼器减振试验方法，具体步骤如下：

步骤一：调节旋钮使传动齿轮带动转杆旋转，使钢绳收紧对支撑钢梁两端施加一定的轴向约束力，同时控制器控制直流电源对磁流变弹性体变频阻尼器中线圈的电流进行初始化；

步骤二：利用控制器控制信号源发出白噪声激励信号，经功率放大器和激振器对主结构施加白噪声激励；

步骤三：将加速度传感器采集的测点响应信号X₁(t)传递至控制器中，利用HHT+MRDT进行主结构的频率识别；