阻尼弹簧减震器理论研究及工作模式

许多   表明，调谐质量阻尼弹簧减震器的控制作用于较窄频域内，即调谐质量阻尼减震器的自振频率被调频到结构振型频率附近时，对结构振型反应有较好的控制效果，但对高阶振型反应的较差，使得单个调谐质量阻尼减震器无法   满足结构所需的控制效果。因此，   一些学者提出了使用多个具有不同动力特性的调谐质量阻尼减震器，即/多重调谐质量阻尼器对结构进行控制的想法，以提高调谐质量阻尼减震器的控制效果和稳定性。

多重调谐质量阻尼器在设计上仍是以调谐质量阻尼减震器原理为理论基础。它允许主结构低材料用量的同时具备较大的刚度，而且柔性子结构部分由一个或少数几个楼层组成。这一控制结构可局部改变结构刚度、质量、配筋和延性等，通过子结构消能减振。

磁流变液阻尼器是一种阻尼可控器件，其内部的阻尼介质采用磁流变液。工作原理是调节安装在阻尼器外部的励磁线圈中的电流，使磁流变液体获得不同强度的磁场，在外加磁场的作用下，磁流变液中随机分布的磁   化粒子沿磁场方向运动，磁化运动使粒子尾相联，形成链状或网状结构，从而使磁流变液的流动特性发生变化，进而使阻尼器阻尼通道两端的压力差发生变化，达到改变阻尼力的目的。磁场使阻尼通道中磁流变液的流动特性发生变化，而且这种变化是连续、可逆的，即一旦去掉磁场后，又变成可以流动的液体，从而控制减震器的阻尼力。磁流变液减震器具有调节范围宽、功耗低、响应、结构简单等特点，其大阻尼力依赖于磁流变液的特性、流动模式以及磁流变阻尼减震器的尺寸。由于这种特性，磁流变液可制成各种各样的阻尼器件，在结构振动工程具有应用广阔前景，是近年来兴起的减震技术之一。

根据磁流变液在阻尼器中的流动状态，磁流变液阻尼器的工作模式有压差流动模式、剪切流动模式和挤压流动模式，三种基本模式的工作情况。

在设计磁流变液阻尼器时，   考虑相对运动的大小，在相对运动较大的场合，可以采用剪切流动模式和压差流动模式，在相对运动小的场合，可以采用挤压流动模式。

在压差流动模式下，磁流变液被限制在静止的磁   之间，在压力差作用下产生流动，流动阻力通过磁场强度来控制，从筒壁引入导线控制磁场变化，磁场变化可以改变从工作活塞轴向孔隙中流过的NIRF的粘度，进而改变阻尼力的大小，这种调节是连续的。该模式的吊式阻尼弹簧减震器通常采用液压缸活塞结构，磁流变液通道由活塞上的节流孔或活塞与缸内壁之间的隙缝构成。

在剪切流动模式下，外加磁场同样垂直于   板相对运动方向，磁流变液在相对运动的   板间流动，从而产生剪切变形。外加磁场是受控的，在不同磁场强度下可以产生不同的剪切屈服应力，从而使   板之间相对运动产生的阻尼受到磁场的控制，使磁流变液形成剪切流动从而产生阻尼。