一种风电塔架非线性能量阱及控制方法技术

一种风电塔架非线性能量阱及控制方法，风电塔架非线性能量阱，包括基座

【技术实现步骤摘要】
一种风电塔架非线性能量阱及控制方法


[0001]本专利技术涉及风电塔架结构振动控制
，具体涉及一种风电塔架非线性能量阱及控制方法
。

技术介绍

[0002]结构振动控制是在结构某部位设置一定的控制系统，当结构在外部动力荷载作用下发生振动时，控制系统通过施加一定的控制力或改变结构动力特性来调谐和减小结构的反应
。
特别是对于高耸结构，其高柔的特性导致结构在风荷载
、
地震作用下产生较明显的动力响应，影响结构的正常服役甚至带来严重安全问题，故而振动控制技术在高耸结构中应用广泛
。
调谐质量阻尼器
TMD
是当前较为常用的一种阻尼器形式，该阻尼器原理是通过将阻尼器频率与结构频率一致或相近来实现减振，具有构造简单
、
稳定性好等优点
。
然而
TMD
对频率比较敏感，若阻尼器频率和结构频率不一致，其减振效果会大大减小，甚至会放大结构的响应
。
结构在服役过程中受外界因素，地震
、
风灾
、
锈蚀等作用易导致刚度退化时，进而使得结构频率也会改变
。
[0003]风电塔架作为高耸结构，海上风电塔架的高度通常在
80
米到
140
米之间；当前风电塔架减振的
TMD
随着结构频率的改变会丧失其减振作用，服役期满后，与之匹配的阻尼器也会因频率问题难以在其它结构中应用，造成了资源的浪费
。r/>[0004]为更好地实现绿色建筑理念，促进资源的循环使用，就要求用于结构振动控制的阻尼器不仅仅在与之对应结构的整个服役期内都具有较好的减振特性，还应满足在结构服役期满后与之匹配的阻尼器能够便捷应用于其它结构中，实现其功能性
、
经济性与便捷性的统一
。
[0005]申请公布号
CN115758799A
，公开了一种分段刚度非线性能量阱系统的分析方法和装置，用于分析系统在简谐激励下的响应，通过建立分段刚度非线性能量阱系统的动力学模型
、
慢变方程
、
不动点满足方程，分析鞍结分岔特性；分析霍普夫分岔特性；建立在引入分段刚度前后的慢不变流形，得到有阻尼模型的响应特性，对于风电塔架非线性能量阱缺乏可用的技术措施；
[0006]申请公布号
CN114593177B
，公开了一种非线性能量阱阻尼调整结构，通过调整阻尼调节螺栓改变阻尼的大小来分析回转机械转轴在服役下的动态特性的影响，进而选择合适的装备系统的工艺参数，提高回转机械系统的运行稳定性，对于风电塔架非线性能量阱缺乏可用的技术措施；
[0007]申请公布号
CN115713010A
，公开了一种弱阻尼非线性能量阱系统能量耗散特性分析方法和装置，建立有阻尼非线性能量阱系统模型
、
弱阻尼非线性能量阱系统模型，并分析能量耗散特性，主要实现了对弱阻尼分段刚度非线性能量阱系统的能量耗散特性分析，对于风电塔架非线性能量阱缺乏可用的技术措施；
[0008]申请公布号
CN116305926A
，公开了一种非线性能量阱系统最优靶能量传递特性优化方法，非线性能量阱系统为弹性板
‑
压电非线性能量阱系统，建立其二自由度模型，得到
耦合系统动力学方程，求解慢不变流形，求解强迫振动响应，得到系统响应曲面，改善振动抑制效果，拓宽靶能量传递特性阈值区间，对于风电塔架非线性能量阱缺乏可用的技术措施；
[0009]上述现有技术，无法克服上述技术缺陷，因此需要进行技术改进，以解决上述困难
。

技术实现思路

[0010]有鉴于此，面对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种风电塔架非线性能量阱，解决现有阻尼器难以重复使用，频率调整范围小的问题
。
[0011]本申请旨在解决
技术介绍
中的问题之一，本专利技术所采用的技术方案为，为实现上述目的及其他相关目的，提供如下技术方案：
[0012]一种风电塔架非线性能量阱，包括基座
、
叠变质量块
、
变曲率轨道；
[0013]基座用于支撑设置变曲率轨道，变曲率轨道内设置叠变质量块；
[0014]变曲率轨道包括基础轨道板
、
可弯轨道板
、
伸缩杆阵列，基础轨道板固定设置，基础轨道板
、
可弯轨道板之间设置有伸缩杆阵列，伸缩杆阵列用于调整可弯轨道板
。
[0015]本申请提供的一种技术方案，还具有以下技术特征：
[0016]优选的，叠变质量块包括质量单元
A、
质量单元
B、
固定杆，固定杆上套设至少一个质量单元
B
；质量单元
A
套设在质量单元
B
或者固定杆上，质量单元
A
的直径大于质量单元
B
的直径，质量单元
A
用于保证整体质量块宽度和滚动直径不变，增加或减小质量单元
B
的质量用于调整叠变质量块的质量
。
[0017]优选的，伸缩杆阵列为液压缸或电动伸缩杆
。
[0018]优选的，伸缩杆阵列和基础轨道板
、
可弯轨道板之间均为铰接
。
[0019]优选的，伸缩杆阵列连接有电机模块，伸缩杆阵列的伸缩杆两端均设置连接环
。
[0020]优选的，质量单元
B
包括有不同规格直径组成的质量块
。
[0021]优选的，基座包括底板
、
侧板，底板的两侧设置侧板，两个侧板和底板之间包围的空间内固定变曲率轨道的基础轨道板
。
[0022]优选的，基础轨道板上设置有线管孔
。
[0023]优选的，伸缩杆阵列或
/
和电机模块均连接有控制模块，控制模块用于调整伸缩杆阵列的伸缩长度
。
[0024]优选的，底板用于连接主体结构，底板上设置有螺栓孔
。
[0025]优选的，侧板有两个，侧板垂直于底板并与底板相连，一方面用于固定基础轨道板，一方面为内部圆柱质量块提供侧向约束
。
[0026]优选的，基础轨道板为弧度板，且自对称；基础轨道板是具有一定弧度的板件，与侧板固定在一起
。
[0027]优选的，固定杆用于将质量单元
A
和质量单元
B
固定在一起
。
[0028]优选的，通过调整质量单元
B
的直径可保证整体质量块宽度和滚动直径不变的情况下增加或减小质量
。
[0029]优选的，伸缩杆阵列包括至少四个可独立控制的伸缩杆组成，沿着基础轨道板弧度方向均匀布置，在垂直于侧板平面方向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种风电塔架非线性能量阱，其特征在于，包括基座
、
叠变质量块
、
变曲率轨道；基座用于支撑设置变曲率轨道，变曲率轨道内设置叠变质量块；变曲率轨道包括基础轨道板
(3)、
可弯轨道板
(9)、
伸缩杆阵列
(6)
，基础轨道板
(3)
固定设置，基础轨道板
(3)、
可弯轨道板
(9)
之间设置有伸缩杆阵列
(6)
，伸缩杆阵列
(6)
用于调整可弯轨道板
(9)。2.
如权利要求1所述的一种风电塔架非线性能量阱，其特征在于，叠变质量块包括质量单元
A(10)、
质量单元
B(11)、
固定杆
(12)
，固定杆
(12)
上套设至少一个质量单元
B(11)
；质量单元
A(10)
套设在质量单元
B(11)
或者固定杆
(12)
上，质量单元
A(10)
的直径大于质量单元
B(11)
的直径
。3.
如权利要求1所述的一种风电塔架非线性能量阱，其特征在于，伸缩杆阵列
(6)
为液压缸或电动伸缩杆；伸缩杆阵列
(6)
和基础轨道板
(3)、
可弯轨道板
(9)
之间均为铰接
。4.
如权利要求1所述的一种风电塔架非线性能量阱，其特征在于，伸缩杆阵列
(6)
连接有电机模块
(7)
，伸缩杆阵列
(6)
的伸缩杆两端均设置连接环
(8)。5.
如权利要求1所述的一种风电塔架非线性能量阱，其特征在于，质量单元
B(11)
包括有不同规格直径组成的质量块
。6.
如权利要求1所述的一种风电塔...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈校锋，乐治济，田会元，陈立，王伟，霍旭佳，柳东，蔡小莹，宋菁，林旻，石玉琪，谢文博，李佳卫，
申请(专利权)人：上海勘测设计研究院有限公司东南大学，
类型：发明
国别省市：