本技术提出了基于计算机视觉与监测数据的移动式半主动调谐质量阻尼器,包括人行桥主体结构部分、移动式半主动控制部分、计算机视觉与监测数据部分,人行桥主体结构部分包括桥面板、箱梁腔体和导轨;移动式半主动控制部分包括滚动小车、半主动调谐质量阻尼器、温度控制器及电流控制器;计算机视觉与监测数据部分,包括摄像头、加速度传感器及控制中枢计算机,通过控制中枢计算机来调节半主动调谐质量阻尼器的频率、刚度、阻尼力,并控制滚动小车以及半主动调谐质量阻尼器的位置。本发明的阻尼器可以实现调谐质量阻尼器竖向频率、刚度及阻尼力的实时调节,并实现了对移动的不同密度的随机人群的智能振动控制,具有更好的减振效果。
背景技术
调谐质量阻尼器因为有对原结构改动小、施工方便、减振控制效果显著等优点而被广泛关注,并在国内外的人行桥竖向振动舒适度控制中都有应用。但传统的调谐质量阻尼器具有对频率的调谐敏感性的缺点,主结构的自身损伤等会影响调谐质量阻尼器的减振效果。而且,设计时结构的自振频率估计值与其实际自振频率存在差异因此,如何实现调谐质量阻尼器的自适应控制,使其能实时调节自身频率与结构的频率相近,以达到良好的减振效果,就成为了一个新的很有意义的研究方向。
传统的支撑式调谐质量阻尼器采用液压黏滞阻尼器提供阻尼,在提供阻尼的同时,也会有一定刚度,无法做到刚度与阻尼的完全分离,影响设计分析。而且,液压黏滞阻尼器还存在漏油、不易养护、后期难以调节等问题,增加维护的难度和成本。磁流变阻尼器是对液压黏滞阻尼的一大创新。磁流变液是一种新型的智能材料,可通过改变电流强度以改变磁场强度以控制磁流变液在液态和固态之间的转变,从而实现实时改变其阻尼力。
形状记忆合金(Shape Memory Alloys,SMA)是通过热弹性与马氏体相变及其逆变而具有形状记忆效应的由两种以上金属元素所构成的材料。形状记忆合金是目前形状记忆材料中形状记忆性能最好的材料。以形状记忆合金弹簧为例,通过改变其温度,可控制弹簧的伸长与缩短,以此改变其刚度。
传统的调谐质量阻尼器在人行桥上的位置是固定不变的。然而,由于人行桥上行人的随机分布和人致激励的随机性,当考虑到人行桥的多模态振动时,这样并不能发挥最好的振动控制效果。
实现思路