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考虑垂度影响的摩擦型阻尼器-拉索系统数值模拟

摘 要：为高效便捷地研究摩擦型阻尼器各项参数对拉索减振效果的影响，提出一种考虑垂度影响的摩擦型阻尼器-拉索系统的数值模拟方法，该方法具有较高的计算效率和计算精度。首先建立考虑垂度影响的摩擦型阻尼器-拉索系统的理论分析模型，并采用伽辽金法对系统的偏微分方程进行变换，得到一阶微分方程，然后采用Runge-Kutta-Fehlberg法（简称RKF法）计算该一阶微分方程得到系统自由振动衰减曲线与模态阻尼比。其次将数值模拟结果同试验结果进行对比。并对摩擦力-拉索张力比和摩擦型阻尼器安装位置两个参数对一阶最优模态阻尼比与临界工作振幅的影响进行分析。结果表明，该数值模拟方法可以较好的模拟试验结果。参数分析表明，随着摩擦力-拉索张力比值的增大，无量纲一阶最优模态阻尼比没有明显变化，而一阶临界工作振幅以及一阶起始工作振幅逐渐增大；随着阻尼器安装位置的增大，一阶最优模态阻尼比逐渐增大，一阶临界工作振幅逐渐减小，阻尼器安装位置对一阶起始工作振幅无明显影响。

关键词：摩擦型阻尼器；拉索；垂度；模态阻尼比；数值模拟