针对液力式惯容器相互耦合的惯容管道阻尼、惯容量和有效刚度等特性极大限制了其振动控制范围的问题,提出了一种全新蜿蜒式布局的惯容管道。基于液力式惯容器的工作机理,利用机械与液压网络类比法建立了蜿蜒式管道对应阻尼的数学模型,仿真验证了在惯容量和有效刚度恒定时,通过调节蜿蜒式管道的关键设计参数可实现一定程度的管道阻尼独立调节。此外,研制了蜿蜒式管道的液力式惯容器原型样机,试验验证了蜿蜒式管道阻尼的模型正确性以及原型样机的性能准确性。结果表明,蜿蜒式管道设计实现了管道阻尼与惯容量、有效刚度的物理解耦,拓宽了液力式惯容器的振动控制范围,为同类液力式减振设备的研发提供了一种切实可行的阻尼设计新思路。

建筑结构在外部激励下的振动控制一直以来是振动控制领域研究的热点。其中,半主动控制策略包含了被动控制和主动控制的优点,能更有效地提高建筑结构的抗震性能,减轻其在动力作用下的反应及损伤。基于磁流变阻尼器的半主动控制策略也有很大的发展,在实际工程中已有所应用。磁流变阻尼器的主要性能取决于磁流变液成分。综述国内外磁流变阻尼器的研究发展历程,及其在建筑结构减震控制中的应用,展望其在建筑结构减振控制应用中的发展趋势。

磁流变液阻尼器的主要工作原理是通过改变磁场强度使阻尼器工作间隙中的磁流变液表观粘度产生相应的改变,从而使阻尼力发生改变,已广泛应用于结构的半主动控制领域。半主动控制是一种混合的控制方法,与主动控制相比,具有耗能小,结构简单的优点,与被动控制相比,具有性能可以根据环境而改变,适应性强的优点,基于磁流变液阻尼器的结构半主动控制已在汽车悬架系统的振动控制、建筑与桥梁的结构减振控制中得到广泛应用。

为了有效抑制隔震桥梁震后过大的梁体及支座位移,提出了一种适合MRD的基于力反馈(FF)形式的半主动控制策略.首先提出了采用隔震装置提供的恢复力作为主要反馈信号的半主动控制策略,然后给出了欲使MRD产出预期阻尼力而应施加的电流准则,最后设计出基于力反馈形式的半主动闭环控制系统.分别采用Passive-off,Passive-on,FF和CO等四种控制算法对一座三跨隔震连续梁桥的各评价指标进行了计算.结果表明:FF算法对梁体位移、支座位移和墩底剪力的控制效果要比其他三种算法显著.

为了解决某石化企业柱塞泵入口管线的振动问题,研究了阻尼减振技术。在测量振动管道的布置参数后,用ANSYS建立管道模型并进行模态分析,结合现场管道的振动情况,找出管道振动的原因,并提出解决方案;进一步运用SAP2000进行阻尼减振模拟仿真,提出了优化方案。在柱塞泵不停机、管道结构不改变的情况下,按指定方案安装阻尼器后,柱塞泵入口管线的最大振幅由1 175μm降到了132μm,降幅高达89%。改造后的管线所有测点振动幅值降幅都超过了70%,且处于安全范围之内,实现了整个机组长期稳定运行。

针对柔性板的低频振动问题,研究了一种基于双目视觉测量其低频振动和反馈的控制方法。采用视觉传感器采集柔性板振动过程中的图像序列,通过图像处理的方法分析图像序列,从而得到柔性板的振动信息。以此信息作为控制反馈信号,采用最小控制合成算法（minimal control synthesis,简称MCS）抑制柔性板的振动。在相同的条件下,比较MCS算法和比例微分（proportion differentiation,简称PD）算法的控制效果。实验结果验证了基于双目视觉测量和MCS算法的可行性,且MCS算法的控制效果要优于PD算法。

针对作为被动控制的压电分流阻尼电路提出极点配置方法。对压电分流阻尼系统建立机电耦合方程,考虑模态位移为输出量,得到系统极点的特征方程。运用主导极点与虚轴的距离对系统动态响应衰减有着关键作用这一特性,确立优化目标,然后求解出压电分流阻尼电路参数的最优值。最后通过数值仿真对所设计的优化方法进行检验,并与传统传递函数优化法进行比较。仿真结果表明,运用极点配置方法设计的压电分流电路有着良好的抑制振动的效果,这验证了极点配置方法的有效性。

以某城市人行天桥的实际工程为例,系统地对天桥人致振动和减振进行了研究与分析。在对桥梁不同工况动力时程响应数值仿真计算基础上,在桥中心布置了2台TMD装置,用以控制桥梁在人行激励时的加速度响应,最终通过对比现场TMD调谐质量减振器装置锁死与释放时的测试结果,证明该工程安装的减振装置达到了预期的效果,将桥梁的阻尼比提高到10倍左右,将桥梁的人行激励加速度响应减小70%左右,说明TMD系统对减轻大跨度钢结构桥梁竖向人致振动有显著效果。

高速高压化导致液压泵口流量压力脉动加剧,其振动控制尤为重要。借鉴“猎豹心脏出口血管能耐受高压高频血液脉动”的生物学机理和结构,提出一种具有3层结构的仿生管路,其外层为钢管,中层为硅橡胶,内层涂有减摩材料。针对仿生管路的中层,考虑硅胶材料非线性,对比分析国内外已有的硅胶材料数学模型后,选用Mooney-Rivlin模型描述硅胶材料,其模型参数由拉伸实验确定;然后,结合硅胶材料模型,对液压管路流固耦合14-方程进行修正;最后,采用ANSYSWorkbench软件分别对不同管路长度和硅胶层厚度的仿生管路进行双向流固耦合仿真。数值分析结果表明,随着管路长度和硅胶层厚度的增加,仿生管路对流量脉动吸收效果不断增强。

分析了影响液压系统噪声与振动的多种原因，提出了控制液压系统噪声与振动的具体措施。