[发明专利]一种考虑阻尼器性能频率依存性的索多模态振动控制方法

权利要求书

1.一种考虑阻尼器性能频率依存性的索多模态振动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：通过拉索的Scruton数确定拉索的最小阻尼比需求，作为设计阈值；

S2：通过阻尼器单体性能试验测试不同频率和振幅条件下的刚度和阻尼特性；

S3：根据拉索频率在3Hz以下振动模态的频率，采用插值方法得到拉索对应模态振动时的阻尼器刚度和阻尼系数；

S4：分析阻尼器对拉索频率在3Hz以下的各阶模态振动的阻尼比，判断各阶阻尼比是否满足设定阈值，若满足则保持当前阻尼器参数和安装位置不变，若不满足则调整阻尼器参数及安装位置，转至步骤S2。

2.根据权利要求1所述的考虑阻尼器性能频率依存性的索多模态振动控制方法，其特征在于：设计考虑索易发生风雨振的所有低阶模态。

3.根据权利要求2所述的考虑阻尼器性能频率依存性的索多模态振动控制方法，其特征在于：所述低阶模态的振动频率在0到3.0Hz之间。

4.根据权利要求1所述的考虑阻尼器性能频率依存性的索多模态振动控制方法，其特征在于：使用的阻尼器首先进行阻尼器单体性能试验，阻尼器单体性能试验测试阻尼器在不同频率、幅值的周期性变形条件下的力学性能。

5.根据权利要求3所述的考虑阻尼器性能频率依存性的索多模态振动控制方法，其特征在于：阻尼器单体性能试验时，在0.2～3.0Hz之间选取至少4个频率进行试验。

6.根据权利要求5所述的考虑阻尼器性能频率依存性的索多模态振动控制方法，其特征在于：选取0.2Hz、1Hz、2Hz和3Hz工况进行试验。

7.根据权利要求3所述的考虑阻尼器性能频率依存性的索多模态振动控制方法，其特征在于：阻尼器单体性能试验时，在确定试验工况变形频率后，至少选定振幅在0.5mm到25mm之间的4个幅值进行测试。

8.根据权利要求7所述的考虑阻尼器性能频率依存性的索多模态振动控制方法，其特征在于：选取1mm，5mm，10mm和20mm共四种振幅进行测试。

9.根据权利要求3所述的考虑阻尼器性能频率依存性的索多模态振动控制方法，其特征在于：阻尼器在确定频率和幅值的周期性强迫变形下至少进行20个周期的加载或是观测到阻尼器出力曲线稳定后2个周期后方能停止试验。

10.根据权利要求3所述的考虑阻尼器性能频率依存性的索多模态振动控制方法，其特征在于：依据阻尼器单体性能试验各工况测量的力、位移时程，根据数值微分获得相应的速度时程，进而依据Kelvin-Voigt模型采用最小二乘法识别此工况下阻尼器的刚度和阻尼系数。

11.根据权利要求10所述的考虑阻尼器性能频率依存性的索多模态振动控制方法，其特征在于：识别时采用阻尼器单体性能试验中阻尼力稳定时段的力-位移关系时程，至少使用1个完整周期的位移、力时间曲线。

12.根据权利要求10所述的考虑阻尼器性能频率依存性的索多模态振动控制方法，其特征在于：识别得到的阻尼器在各频率、振幅条件下的刚度和阻尼系数，进行插值，获得阻尼器对应索各阶振动频率下的阻尼器刚度和阻尼系数。

13.根据权利要求12所述的考虑阻尼器性能频率依存性的索多模态振动控制方法，其特征在于：选取指数形式的插值函数。

14.根据权利要求12所述的考虑阻尼器性能频率依存性的索多模态振动控制方法，其特征在于：获得了索各阶振动频率条件下阻尼器的刚度、频率特性后，根据考虑小垂度索附加带刚度粘滞阻尼器系统的特征方程，分析阻尼器对索各阶振动的附加阻尼。