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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:劉金陵
研究生(外文):Chin-Lin Liou
論文名稱:可調式液流阻尼器之分析與實驗
論文名稱(外文):Analyzing and Experimenting with an Adaptive Fluid Damper
指導教授:洪士林洪士林引用關係
指導教授(外文):Shih-Lin Hung
學位類別:碩士
校院名稱:國立交通大學
系所名稱:土木工程系
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:115
中文關鍵詞:可調式流體阻尼器
外文關鍵詞:adaptivefluid damper
相關次數:
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本研究針對可調式液流阻尼器之分析與實驗進行研究。在機械工程領域上,流體阻尼器是種使用相當廣泛的控制系統。基於其優越的消能性,如今土木工程師們便試著應用它做為消能減震裝置以減輕結構物在地震時的反應。本流體阻尼器的主要構想便是活塞孔的設計,在不同的開孔面積與頻率的情況下我們將可經由實驗獲得不一樣的遲滯迴圈。在本研究裡我們以最小平方法來求取阻尼係數與勁度係數。由實驗結果顯示,阻尼器的確可以增加結構物在地震時的消能能力。
The research focuses on the analyzing and experimenting with a new designed adaptive fluid damper. The device of fluid damper is a promising control system wildly used in mechanical engineering. Due to the property of its excellent energy dissipation , the civil engineers adopt the fluid damper as a dissipator to decrease seismic responses of structures today. Orifice’s design was the major originality in this tested fluid damper. All kinds of orifices and frequencies were capable of expecting different loops. In this research, the damping coefficient and stiffness coefficient are derived using the least square method. Experimental results indicate that the fluid damper can enhance the energy absorption capability of a structure during an earthquake.
中文摘要 Ⅰ
Abstract Ⅱ
誌謝 Ⅲ
表目錄 Ⅶ
圖目錄 Ⅸ
第一章 緒論
1-1 前言 1
1-2 結構控制種類 1
1-2-1 主動控制系統 2
1-2-2 被動控制系統 3
1-2-3 半主動控制系統 3
1-3 研究背景、目的 4
第二章 文獻回顧
2-1前言 9
2-2 隔震的原理 9
2-2-1 摩擦單擺支承之隔震原理 11
2-3制振的原理 12
2-3-1被動式能量減衰法的種類 13
2-3-2 被動式能量減衰法的模擬 14
2-4 液流阻尼器之相關文獻 17
第三章 理論分析之數學模式
3-1 阻尼器之理論分析
3-1-1 線性化黏滯性阻尼系統(Ideal Viscous Damping System)
19
3-1-2 線性化黏彈性阻尼系統(Ideal Viscoelastic Damping System) 20
3-2 阻尼比(ξ)的量測
3-2-1 直接量測法 21
3-2-2 半功率頻寬法(Half-Power Method) 22
3-2-3 能量法(Energy Approach) 23
3-3 最小平方法
3-3-1 簡介 24
3-3-2 最小平方法 24
3-3-3 利用最小平方法決定g(x)=a+bx中的a,b值 24
3-3-4 最小平方法的矩陣表示 27
3-3-5 線性化粘彈性阻尼系統之最小平方法表示式 27
第四章 實驗裝置與實驗流程
4-1實驗所需儀器裝置及試驗流程 29
4-1-1 實驗裝置介紹 29
4-1-1-1 材料試驗系統(MTS) 30
4-1-1-2試驗台 30
4-1-1-3資料收集系統(Data Acquisition System) 31
4-1-1-4液流阻尼器(DAMPER) 32
4-2試驗設計流程 33
第五章 試驗程序與資料分析
5-1試驗程序 35
5-2 Orifices comparison with area(開口面積比) 35
5-3 試驗結果 38
5-4 數據分析與討論 40
第六章 結論與建議
6-1 結論 44
6-2建議 45
參考文獻 47
附表 51
附圖 53
1.郭總傑,『可調式液流阻尼器之分析與實驗』,國立交通大學土木工程研究所碩士論文。中華民國90年6月。
2.徐德修、李永峰,『結構液流阻尼器之設計與應用』,結構工程,第13卷第2期,中華民國87年3月。
3.徐德修、侯建元、李永峰、周尚儀,『液流阻尼器高頻特性之研究』,結構工程,第15卷第3期,中華民國89年9月。
4.許文奕,『高強效液流阻尼器之研發』,國立成功大學土木工程研究所碩士論文。中華民國88年6月。
5.徐德修、李永峰,『結構液流阻尼器之設計與應用』,國立成功大學土木工程研究所碩士論文。中華民國86年6月。
6.施明祥、鍾文鐘,『半主動油壓阻尼器的研發與應用』,國立高雄第一科技大學營建工程系,建築隔震減震技術研討會,研討會論文集,中華民國90年6月。
7.徐德修,『油壓阻尼器之研發及應用』,財團法人中興工程顧問社,中華民國88年1月。
8.和椿技刊雜誌,和椿事業股份有限公司,第七期,中華民國89年3月。
9.高清雲,「類神經網路在結構主動控制上之應用」,國立交通大學土木工程研究所碩士論文( 1996 )。
10.Michael D. Symans, and Michael C. Constantinou, “Experimental study of seismic response of buildings with supplemental fluid dampers,” the structural design of tall buildings, vol.2, 93-132(1993)。
11.W.N. Patten, R.L. Sack, W. Yen, C. Mo, H.C. Wu, “Seismic motion control using semi-active hydraulic force actuators,” Proceedings of ATC-17-1 Seminar on Seismic Isolation, Passive Energy Dissipation, and Active Control, San Francisco, CA, 727—36 (1993)。
12.“Special issue: structural control; past, present, and future,” journal of engineering mechanics, vol.123 SEPTEMBER (1997)。
13.T.T. Soong, M.C. Constantinou, Passive and Active Structural Vibration Control in Civil Engineering, Springer, New York, (1994)。
14.Michael D. Symans, and Michael C. Constantinou, “Experimental Testing and Analytical Modeling of Semi Active Fluid Dampers for Seismic Protection,” journal of intelligent material systems and structures, vol.8-august, 644-657 (1997)。
15.Douglas P. Taylor, “Fluid Dampers for Application of Seismic Energy Dissipation and Seismic Isolation,” Eleventh World Conference on Earthquake Engineering, No.798, (1996)。
16.B.C. Hansen, F. Gordaninejad, M. Saiidi, F. Chang, “Control of bridges using magnetorheological fluid dampers,” Proceedings of International Workshop on Health Monitoring, Stanford University, Palo Alto, (1997)。
17.Michael D. Symans, and Steven W. Kelly “Fuzzy logic control of bridge structures using intelligent semi-active seismic isolation systems,” Earthquake engineering and structural engineering, vol.28, 37-60 (1999)。
18.Narito Kurata, Takuji Kobori, Motoichi Takahashi, Naoki Niwa and Hiroshi Midorikawa “Actual seismic response controlled building with semi-active damper system,” Earthquake engineering and structural engineering, vol. 28, 1427-1447 (1999)。
19.Michael D. Symans, and Michael C. Constantinou “Semi-active control systems for seismic protection of structures: a state-of-the-art review” Engineering Structures, vol 21: 469-487 (1999)。
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