下载文档原格式
工程中的振动问题的研究进展摘要：随着科学技术的发展，工程中的振动问题愈来愈受到人们的关注，研究进展也越来越迅猛。
本文将针对工程中的振动问题，结合国内外近年来的研究成果，综述其研究进展。
关键词:振动、问题研究、相关进展引言振动问题是工程学中常见的问题，其出现与各种机械、结构、交通工具等都有关系，因此振动问题的研究具有广泛的应用价值。
工程中的振动问题主要与以下几个方面相关：机械系统的振动、建筑结构的振动、交通工具的振动等。
而随着技术的不断发展，工程中的振动问题的研究也不断深入，涉及到许多新的技术与理论。
本文主要介绍工程中的振动问题的研究进展，包括振动的产生机理、振动测试与分析、振动控制等方面，旨在全面介绍当前振动问题研究的最新进展与趋势。
一、振动理论的发展振动理论是研究振动中物体的固有频率、振幅、相位和波形等基本特性的一门学科。
在振动理论的发展过程中，人们逐渐认识到，振动不仅是一种物理现象，而且也与其他相关学科有着密切的联系。
因此，振动理论呈现出相对于其他学科交叉性、前沿性与综合性的特点。
在振动理论的发展史中，有三个重要的时间节点：牛顿的刚体力学理论、达朗伯的振动理论和拉格朗日的变分方法。
（1）牛顿的刚体力学理论牛顿的刚体力学理论是振动理论发展的起始点。
在牛顿的刚体力学理论中，振动是一种无限小的运动，假设了振动的幅值趋近于零，不会影响刚体的运动，即振动不会使刚体的形状、大小和内部结构发生变化。
（2）达朗伯的振动理论达朗伯是振动理论研究的先驱之一。
他提出了振动现象的均匀机械解释，即振动是一种力的作用，它可以通过连续介质力学来进行描述。
通过分析物体在不平衡力作用下的运动，他发现了很多重要的物理现象，如振动的相位、共振、衰减等。
（3）拉格朗日的变分方法拉格朗日在振动理论中应用了变分方法，创造出了拉格朗日动力学，使振动问题得到了较为客观、简洁、优美的描述。
通过运用拉格朗日方程，可以求解出物体在某一时刻的特定状态下的运动状态，即使在复杂条件下，也可以求解出振动的各种变量。
振动控制技术现状与进展摘要：由于在第二次世界大战中，战斗机和其他军事设施因震动而引起的注意，为了更有效地模拟产品的真实振动环境，验证产品的可靠性，引进了振动试验，随着现代科学技术的发展，振动试验在生产中发挥着越来越重要的作用，振动试验系统主要由振动器、控制器组成，几十年来，为了更准确地模拟真实的振动环境，激励器变得越来越复杂，一个问题出现了如何精确控制励磁机，使励磁机产生的振动信号与试验中要求的信号相匹配。
关键词：振动控制；技术现状；进展；前言：振动控制系统可处理的振荡频率范围，即频带，主要由系统自身刚度决定。
刚度与系统自然频率成正比，刚度降低自然频率，从而扩大了系统可以控制的振荡频率范围，进一步降低了振动的负面影响。
一、振动控制技术现状与进展1.振动设备。
机械振动台主要有一个不平衡的部件和凸轮类型。
不平衡重块是一种离心力，由不对称的质量旋转产生，以刺激桌子振动，激发力与不平衡力矩和扭矩的平方成正比。
这种振动平台可以产生正弦振动，其结构既简单又便宜，但只能在5赫兹1100赫兹范围内工作，最大移动距离为6毫米峰，最大加速度为10克，不能产生随机波动。
凸轮振动器移动的部分取决于凸轮的偏心度和曲轴的长度，兴奋力随移动部分的质量而变化。
这个低频场的振动平台，当激发力很大的时候，会产生很大的波动，比如100毫米。
而上面的频率限制在20赫兹左右。
最大加速度约为3 g，加速度大。
由于其特性的限制，机械振动器主要适用于要求较低的领域。
电动振动器是一种设备，目前广泛用于测试振动。
它的工作原理是电磁感应设计，当导体受到持续磁场中的力时，当导体通过交替振动电流时。
振动线圈位于高磁感应的真空中，需要信号发生器或振动控制器的振荡信号，在功率放大器放大到激磁线圈后，振动线圈产生所需的振动形式。
电动振动器范围广泛，小型振动平台0 Hz 1 10 khz范围，大振动平台0 Hz - 2 khz范围;广泛的动态范围，容易实现自动或手动控制;加速波的形状很好，适合随机波的形成。
第45卷第1期 2021年2月南京理工大学学报Journal of Nanjing University of Science and TechnologyV'45N'1Feb.2021准零刚度振动控制系统的研究进展吴明亮，赵晨名，张来喜(兰州理工大学机电工程学院，甘肃兰州730050)摘要:基于准零刚度振动控制系统在低频振动时具有优良的性能，该文分析研究了准零刚度振动控制系统的基本原理、结构设计的研究进展以及系统在车辆振动控制、精密制造等不同领域的应用。
在此基础上，为克服准零刚度振动控制系统存在的不足，研究了准零刚度振动控制系统与其他学科的新技术交叉融合提升其抑振能力的方法，展望了这种振动控制方法在不同领域的应用前景。
关键词：准零刚度；负刚度;低频振动；振动控制；隔振系统中图分类号：〇328 文章编号：1005-9830(2021 $01-0018-09DO I: 10.14177/ki.32-1397n.2021.45.01.002Research progress of quasi-zero stiffness vibration control systemWu Mingliang，Zhao Chenming，Zhang Laixi(School of Mechanical and Electronical Engineering，Lanzhou University of Technology，Lanzhou 730050，China)Abstract: The vibration control systembased on quasi-zero stiffness exhibits excellent performance in lowfrequency vibration. This paper analyzes the basic principle of the quasi-zero stiffn control system，the latest r esearch of its structure design and the applications of this system in different fields such a s vehicle vibration control，precision manufacturing and so on. In order to overcome the shortcomings of the quasi-zero stiffness vibration control system，the methods to improvethe vibration suppression a bility of the system by merging with other disciplines and new technologiesare studied，and the application prospect of this vibration control method in different fields is prospected as well.Key words：quasi-zero stiffness; negative stiffness#low frequency vibration#vibration control；industrial manufacture;vibration isolation system收稿日期:2020-08-25 修回日期：2020-11 -27基金项目：国家自然科学基金（51765031)作者简介:吴明亮（1965-)，男，教授，主要研究方向：机器人技术、数控技术；********************;通讯作 者:张来喜（1973-)，男，副教授，主要研究方向:机器人技术，机械电子工程;E-ma1l:la i_Z*******〇m。
建筑结构振动分析与控制研究1. 引言建筑结构的振动是指结构在受到外界力的作用下发生的运动。
振动问题一直以来都是建筑工程中的一个重要课题，对于保证建筑结构的安全性、舒适性和耐久性至关重要。
本文将探讨建筑结构振动的分析和控制方法，以及相关研究进展。
2. 建筑结构振动分析2.1 建筑结构振动的分类建筑结构的振动可分为自由振动和强迫振动。
自由振动是指建筑结构在没有外界力作用下的自身振动，如地震、风荷载等；而强迫振动是指建筑结构受到外界力作用的振动，如机械设备运转等。
2.2 振动模态分析振动模态分析是一种常用的建筑结构振动分析方法。
它通过求解结构的固有振动频率和模态形状，得到结构的振动特性。
通常采用有限元法作为振动模态分析的数值计算方法，这种方法具有计算精度高、适用范围广等优点。
3. 建筑结构振动控制3.1 主动控制方法主动控制方法是指通过引入外界控制力来改变建筑结构的振动特性。
常见的主动控制方法包括质量和刚度变化法、控制杆法以及智能材料控制等。
这些方法能够实时调节建筑结构的振动特性，从而减小结构的振动响应。
3.2 被动控制方法被动控制方法是指通过在结构上添加附加物用以吸收或耗散振动能量，从而减小结构的振动响应。
常见的被动控制方法包括隔震、摆锤、液体阻尼器等。
这些方法通过改变结构的动力特性，降低结构与外界激励的耦合效应，从而减小结构的振动响应。
4. 建筑结构振动控制研究进展4.1 结构振动控制理论研究近年来，随着计算机技术和控制理论的不断发展，建筑结构振动控制研究取得了重要进展。
研究人员通过建立结构动力模型和振动控制模型，提出了一系列高效的振动控制算法和方法。
4.2 智能材料在振动控制中的应用智能材料在振动控制中具有重要的应用潜力。
形状记忆合金和压电材料等智能材料可以根据外界激励的变化自动调节其力学性能，从而减小建筑结构的振动响应。
研究人员通过开展智能材料在建筑结构振动控制中的应用研究，为解决建筑结构振动问题提供了新的思路和方法。
第41卷第6期2021年12月振动、测试与诊断Vol.41No.6Dec.2021 Journal of Vibration，Measurement&Diagnosis火炮振动与控制的发展现状及应用前景∗杨国来，葛建立，孙全兆，王丽群（南京理工大学机械工程学院南京，210094）摘要火炮是一个多场耦合复杂系统，其发射过程具有高瞬态和强冲击特征，火炮振动是影响射击精度的重要因素之一，是火炮领域的重要研究内容。
近年来提出了火炮多体系统动力学、非线性动态有限元、多目标多学科优化及不确定性等火炮现代设计理论与方法，对炮身、架体、底盘等重要部件及各部件间连接关系组成的火炮系统进行建模、仿真及优化，从而达到减小炮口振动、提高射击稳定性和射击安全性的目的。
笔者从火炮振动与系统优化、弹炮耦合、火炮不确定性分析与优化等方面对近年来取得的成果进行了总结和分类讨论，并提出了火炮振动领域存在的问题及火炮振动与控制的应用前景。
关键词火炮振动；射击精度；多体系统动力学；有限元法；弹炮耦合；不确定性中图分类号TJ3引言火炮在第二次世界大战中被誉为“战争之神”，是当今世界各国军队常规武器装备的主体。
火炮发射过程中，在高温、高压、高瞬态火药燃气压力作用下不可避免地产生振动，特别是炮口振动会对火炮射击精度造成不利影响。
火炮射击精度涉及到火炮、弹药及气象条件等，是一个复杂的系统问题。
为了研究方便，常常将火炮划分成不同的子系统，但是不同子系统之间是相互影响和高度耦合的。
因此，采用完整的系统方法来解决精度问题是一个更好的选择。
近年来，连续体力学、动力学设计、数值和计算机技术以及测试技术等各个学科分支在解决复杂工程问题中取得了很大进展，这为通过新技术更好地理解和改进火炮射击精度提供了可能性［1］。
火炮射击精度包括射击准确度和射击密集度，射击准确度与系统误差有关，可以修正；射击密集度是惯性弹丸的随机散布，与多种不确定性有关，无法消除，但是可以通过合理设计，控制在一定范围内。
随机、智能结构随机振动分析与主动控制研究随机、智能结构随机振动分析与主动控制研究一、引言随机振动是工程结构在实际运行过程中普遍存在的现象之一，其对于结构的稳定性和安全性具有重要影响。
传统的结构振动分析方法主要基于确定性的力学模型，无法有效预测和控制结构在不确定环境下的随机振动行为。
因此，随机振动分析与主动控制成为了当今结构工程领域的热点研究方向。
二、随机振动分析方法随机振动分析方法主要包括统计分析和模拟方法。
统计分析方法通过统计学的概率方法研究结构在不确定环境下的振动特性。
常用的统计分析方法有功率谱分析、概率密度函数分析和相关函数分析等。
模拟方法则通过利用数值计算和仿真技术，模拟结构在不确定环境下的振动响应。
三、智能结构与振动控制智能结构是指具有感知、计算和执行能力的结构系统，能够根据结构的实际工况自主调整结构的性能。
智能结构的出现为结构振动的主动控制提供了新的途径。
智能材料和智能控制技术是实现智能结构的关键。
智能材料能够根据环境变化自主调整其力学性能，从而实现结构的自适应。
智能控制技术采用传感器和执行器对结构振动进行实时监测和调控，以抑制结构的振动响应。
四、随机振动与主动控制的结合随机振动与主动控制相结合，可以有效地降低结构振动对结构安全性和舒适性的影响。
通过智能结构技术和振动控制策略，可以在结构受到随机激励时主动调整结构的刚度、阻尼和质量等特性，从而减小结构振动响应。
具体而言，主动控制技术包含自适应振动控制和半主动振动控制两种方法。
自适应振动控制方法通过实时监测振动信号，根据反馈控制原理调整结构的控制参数，实现结构的振动抑制。
半主动振动控制方法则采用可调阻尼器或扭转梁等装置，通过控制这些装置的特性来主动消耗结构的振动能量。
五、研究现状与进展目前，随机振动分析与主动控制研究方向取得了许多重要的进展。
在振动分析方面，研究者通过建立随机结构模型，运用统计学和概率方法对随机振动进行了深入研究。
在振动控制方面，智能材料和智能控制技术的发展为实现结构的主动控制提供了新的思路和方法。
微振动控制技术研究现状综述摘要：随着科学技术的快速发展，地铁、高铁、公路汽车、施工等引起的环境振动问题日益突出，此类振动会对人的身心健康、高精密仪器正常工作、古建筑等产生不利的影响，为此，本文对现有的微振动控制技术进行研究。
关键词：微振动；控制技术；振动传播；减隔振1引言微振动往往是通过振动波的形式进行传递，要解决微振动引起的问题，必须先研究清楚振动波的传播机理，了解振动波的传播特性，从而为减隔振技术的提出提供理论支持。
2振动波的传播机理研究关于振动波的研究，国内外研究人员大都采用理论推导和解析模型，研究微振动的传播规律，主要包括场地土的动力特性及其对振动波传播的影响、振动传播途径等。
英国的Kryiov教授根据弹性半空间地基土在垂向简谐点荷载作用下的反应，建立了轨道交通引起的地面振动理论模型；J.Melke和S.Kraemer[1]讨论了一种通过使用诊断性测量技术调查城市铁路振动的方法，该方法可以形成一个有用的补充经验和分析振动预测模型的参考；Y.Okumura和K.Kuno[2]通过使用Hayashi的I型量化方法，研究了影响铁路噪声和振动的各种因素，研究发现：轨道的距离和铁路结构对振动峰值和噪音的产生影响结果相似；Sheng X和Jones等研宄了一种用于计算通过铁路轨道结构施加的静止振荡载荷，该载荷并在地面上的振动传播的模型，该模型包括一个轨道结构和放置在地面上由无数个平行的均质弹性层组成，研究了两种不同的地面模型，两个例子都显示轨道结构对振动传播的振幅和指向性的强烈影响，特别是在靠近轨道的区域。
Adam等利用有限元法和边界元法分别建立了一个二维的土壤-结构系统，采用了时域耦合边界元-有限元算法，研究了沟渠及其回填材料的几何和材料特性对结构响应的影响；Celebi等为了研究与火车通过引起的轨道和底土中的波传播有关的问题，分析讨论了两种数值模型，用来分析由作用在均质或分层半空间表面的移动载荷引起的铁路线附近自由场的三维动态响应；蒋通等通过研究某高架交通线路，引起的环境振动实况、发生机理及振动传播规律，提出了预测线路振动振级的统计回归公式，并进行了验证。
隧道爆破振动控制技术研究在施工隧道时，由于物理空间的限制、隧道内外岩石的强度差异等原因，常需要利用爆破技术来进行石头的破碎，方便挖掘。
但是随着隧道越来越“近”城市、越来越复杂的地下构造和地质地形，安全、环保等方面的问题也愈加突出，尤其是因为隧道爆破产生的振动对地下环境、周边的建筑物、桥梁等产生威胁，因此隧道爆破振动控制技术便应运而生。
一、爆破振动的影响因素及特点要想研究隧道爆破时的振动，我们先得了解影响隧道爆破振动的因素和振动的特点。
爆破振动的影响因素主要有：爆炸药的性质、爆炸药的药量、爆炸药包囊厚度、爆破孔的布置方式、爆破孔直径、岩体物理力学特性以及周围环境条件等等。
在高速公路、市区内的隧道、桥梁等狭窄的地域，产生的隧道爆破振动的特点是：1. 振动频率较高2. 振幅很小3. 振动持续时间短4. 具有随机性5. 频繁产生二、隧道爆破振动控制技术的应用现状针对隧道爆破振动影响的问题，目前主要采用以下几种控制技术：1. 引爆药量调整技术通过减少爆炸药量，从而降低振动。
2. 引爆时间依序错延技术在方向、间距等条件固定的情况下，根据预测的振动值大小，采取错延引爆时间，只发生小分段的爆破作业，达到减小整体振动的目的。
3. 阻抗匹配技术采用改善岩体与爆破时间的相互影响关系来达到降低爆破所产生的振动波的强度的目的。
4.防振手段这种技术主要是通过隔振和减振，迫使爆破振动能匀速向周围环境传输，以达到起到防振的目的。
三、隧道爆破振动控制技术研究进展和未来应用方向隧道爆破振动控制技术在国内外的研究已经有了一定的基础。
首先，随着计算机技术的进步，计算模拟成为爆破振动控制技术研究的重要手段。
其中，地震动计算、弹性波传播、岩体力学、爆炸力学等方面的研究成果，为隧道爆破振动控制技术的研究奠定了理论基础。
其次，生物仿生学的出现，使得一些仿生结构、材料被用于隧道爆破振动控制技术的研究。
例如，蜂巢结构、树形结构等，在发挥其原有功能的同时，可以起到隔振和减振的作用。
机械振动主动控制技术的研究现状和发展综述近年来，随着工业技术和科学技术的飞速发展，机械振动控制技术也取得了较大进步，在很多机械系统和工业自动化控制中发挥着重要作用，广泛应用于航天器，动力机械，石油化工，机床，冶金，军事等领域。
本文就机械振动控制技术的研究现状和发展趋势进行综述，旨在探讨该技术的未来发展方向。
一、机械振动控制技术的研究现状机械振动控制技术是控制工程中一个比较新兴的分支。
它的研究是基于机械系统的物理原理而进行的，并包括机械系统的振动特性，振动原理和控制原理等。
目前，机械振动控制技术已取得一定成就，在很多工业控制应用中发挥着重要作用。
1.主动控制策略目前，机械振动主动控制策略主要有状态反馈控制策略、力反馈控制策略和模糊控制策略。
状态反馈控制是最常用的控制策略之一，它是基于机械系统的状态参数进行反馈控制，可以较好地适应系统性能变化和系统外部干扰，但它的控制效率不一定高。
力反馈控制是利用控制系统中的力信号，可以更快地调整系统响应，但会产生较大的控制误差，而且不具有自适应能力。
模糊控制是一种新型的控制策略，它包括模糊规则控制、模糊神经网络控制和遗传模糊控制等，具有良好的自适应性能，但其控制精度不高。
二、机械振动控制技术的未来发展未来，机械振动控制技术将继续取得重大进展，有以下几个方向：1.系统仿真技术系统仿真是一种很重要的机械振动控制技术，它可以对控制系统的性能进行有效分析和优化，有利于提高系统控制效率。
未来，系统仿真技术将继续得到发展，可以实现更加复杂的控制和多项目控制，使系统更加安全可靠，可靠性更高。
2.智能化控制技术智能化控制技术是最新应用的技术之一，它不仅可以自动识别系统情况，智能判断系统的状态，还能根据系统的变化作出动态调整，可以实现精确控制，提高系统效率。
另外，还可以利用专家系统辅助智能控制，提供系统操作和决策支持，实现安全可靠的控制。
三、结语机械振动控制技术是一种新兴的控制工程技术，对机械系统的性能和控制有着重要的意义。
高原环境下风力发电风轮叶片的振动控制技术研究在高原环境下，风力发电成为了一种广泛应用的清洁能源，风轮叶片的振动控制技术对于提高风力发电机组的性能和可靠性至关重要。
本文将介绍高原环境下风力发电风轮叶片振动控制技术的研究进展和应用。
首先，由于高原环境气压低，空气密度小，风力发电机组在高原地区运行时面临着更大的气动负荷和惯性力的挑战，导致风轮叶片的振动问题更加突出。
因此，高原环境下风力发电机组需要采取有效的振动控制技术来减少风轮叶片的振动，以延长叶片的使用寿命和提高风能转化效率。
一种常用的振动控制技术是主动控制。
该技术利用传感器测量风轮叶片的振动状态，并根据测量结果实时调整叶片的控制参数，以减小振动幅度。
例如，可以安装在风轮叶片上的加速度传感器用来测量叶片的振动加速度，然后通过控制算法计算出相应的控制力，再利用执行机构施加在叶片上，从而减小振动。
另一种常见的振动控制技术是被动控制。
该技术的主要思想是在风轮叶片上引入一些增频装置，通过改变风轮叶片的固有频率，减小共振效应，从而达到减小叶片振动的目的。
例如，可以在风轮叶片上安装质量调节器，通过改变质量分布来改变叶片的固有频率，从而减小振动。
此外，还有一些其他的振动控制技术可以应用于高原环境下的风力发电机组。
例如，可以通过优化风轮叶片的结构设计来降低叶片的振动。
一种常用的方法是增加风轮叶片的刚度，减小其变形量，从而减小叶片的振动。
另外，采用增加阻尼材料来减小风轮叶片的振动也是一种有效的方法。
阻尼材料的引入可以减少叶片受外界风力激励时的振动幅度，提高其抗振性能。
此外，高原环境下的环境温度和气压条件不稳定，风力发电机组可能会受到温度和压力的影响而产生振动。
因此，在风轮叶片的设计和材料选择上，需要考虑高原环境的特殊要求，采用耐高温、高强度和耐腐蚀的材料，从而提高叶片的抗振性能。
在实际应用中，高原环境下风力发电风轮叶片的振动控制技术已经取得了一定的成果。
例如，通过加装主动控制系统，风力发电机组在高原地区的振动问题得到了一定的缓解，提高了机组的可靠性和稳定性。
2024年振动球磨机市场发展现状引言振动球磨机作为一种常见的研磨设备，广泛应用于材料加工和矿业领域。
本文将对振动球磨机市场的发展现状进行综合分析和总结，以便读者更好地了解该市场的现状和前景。
市场规模振动球磨机市场在过去几年中持续保持着稳定增长的趋势。
据统计数据显示，全球振动球磨机市场规模在XX年达到了XX亿美元，并且预计在未来几年内将以XX%的年复合增长率继续增长。
技术进展振动球磨机的技术不断革新和进步，主要体现在以下几个方面：1. 自动化控制技术传统的振动球磨机操作需要人工干预，但是随着自动化控制技术的应用，现代振动球磨机已实现了全自动化操作。
自动化控制技术不仅提高了磨矿效率，同时减少了人力成本，提升了生产效益。
2. 磨矿介质优化磨矿介质是振动球磨机中的重要组成部分，其优化对磨矿效果有着重要影响。
近年来，研究人员不断优化磨矿介质的物理和化学特性，以提高磨矿效率和降低能耗。
3. 能耗降低传统振动球磨机存在能耗较高的问题，但是通过与新型材料和新工艺的结合，现代振动球磨机已经显著降低了能耗，并实现了能源的高效利用。
市场趋势振动球磨机市场的发展呈现出以下几个趋势：1. 高精度需求随着科学技术的发展和工业生产的进步，对产品精度的要求越来越高。
振动球磨机作为研磨设备的重要一环，其研磨效果直接关系到产品的质量。
因此，市场对高精度的振动球磨机需求在不断增加。
2. 环保要求环保是当前社会发展的重要议题，各行各业都在积极推行环保技术和理念。
振动球磨机作为矿业和材料加工行业的重要设备，也需要满足环保要求。
未来，振动球磨机市场将朝着更加环保、节能的方向发展。
3. 创新设计随着科技不断进步，振动球磨机厂商纷纷加大研发投入，推出了一系列创新设计。
比如，在减少振动和噪音方面的改进、设备结构的优化等，这些改进使得振动球磨机在性能上更加出众，市场竞争力更强。
市场前景振动球磨机市场具有广阔的发展前景。
随着矿业和材料加工行业的快速发展，对磨矿设备的需求不断增加，振动球磨机作为一个重要的研磨设备，将在市场中占据重要地位。
建筑结构的隔震、减振和振动控制一、本文概述随着社会的快速发展和科技的进步，建筑结构的隔震、减振和振动控制成为了土木工程领域的重要研究方向。
地震、风振、机械振动等外部因素都可能对建筑结构产生破坏，严重时甚至威胁到人们的生命安全。
因此，如何有效地隔绝、减少和控制这些振动带来的影响，成为了建筑设计和施工中不可忽视的问题。
本文旨在全面介绍建筑结构的隔震、减振和振动控制的基本原理、技术方法和实际应用。
我们将首先概述隔震、减振和振动控制的基本概念和重要性，然后详细分析各类振动控制技术的原理、特点和应用范围。
在此基础上，我们将深入探讨建筑结构隔震、减振和振动控制的设计方法、施工技术和评价标准。
通过具体案例分析，展示这些技术在实际工程中的应用效果和经济效益。
通过阅读本文，读者可以深入了解建筑结构隔震、减振和振动控制的基本理论和实践方法，为未来的建筑设计和施工提供有益的参考和借鉴。
我们也期望通过本文的探讨，能够推动建筑结构振动控制技术的进一步发展，为社会的繁荣和进步贡献力量。
二、隔震技术建筑物与基础之间设置隔震层，以隔离地震波对建筑物的直接作用，从而减小建筑物的地震响应。
隔震技术的基本原理是利用隔震层的柔性和阻尼特性，延长建筑物的自振周期，避开地震能量集中的频段，同时消耗地震能量，达到减小地震对建筑物破坏的目的。
隔震层通常由橡胶隔震支座、阻尼器、滑移隔震支座等构成。
其中，橡胶隔震支座以其良好的弹性和耐久性，在隔震技术中得到了广泛应用。
阻尼器则通过吸收和消耗地震能量，进一步减小建筑物的振动幅度。
滑移隔震支座则利用滑移面的摩擦力来消耗地震能量，实现建筑物的隔震。
隔震技术的应用范围广泛，包括住宅、学校、医院等各类建筑。
在实际工程中，需要根据建筑的结构特点、地震烈度、场地条件等因素，选择合适的隔震技术和隔震层设计方案。
同时，隔震技术的实施需要严格遵守相关规范和标准，确保隔震层的质量和性能。
隔震技术的优点在于其能够有效地减小建筑物的地震响应，保护建筑物免受地震破坏。
结构振动控制技术的研究进展在现代工程领域，结构振动控制技术的发展具有至关重要的意义。
无论是高层建筑在风荷载作用下的晃动，还是桥梁在车辆通行时的振动，又或是机械设备运行时产生的振动影响，都对结构的安全性、稳定性和舒适性提出了挑战。
因此，结构振动控制技术应运而生，并在不断的研究和实践中取得了显著的进展。
结构振动控制技术的分类可以大致分为被动控制、主动控制和半主动控制三类。
被动控制技术是结构振动控制中应用较早且较为成熟的一类方法。
常见的被动控制装置包括调谐质量阻尼器（TMD）、调谐液体阻尼器（TLD）和基础隔震装置等。
调谐质量阻尼器通过调整其质量和频率，使其与结构的振动频率相匹配，从而吸收振动能量，减小结构的振动响应。
调谐液体阻尼器则是利用液体的晃动来消耗能量。
基础隔震装置则是通过在基础和上部结构之间设置柔性隔震层，如橡胶支座等，来隔离地震能量的传递。
被动控制技术的优点是构造简单、成本低、可靠性高，但其控制效果相对有限，且对频率的适应性较窄。
主动控制技术则是一种更为先进和高效的控制方法。
它通过传感器实时监测结构的振动状态，然后由控制器计算出所需的控制力，并通过作动器施加到结构上，以达到减小振动的目的。
主动控制技术的控制效果显著，但由于需要外部能源供应和复杂的控制系统，其成本较高，且可靠性相对较低。
常见的主动控制作动器有液压作动器和电动作动器等。
主动控制技术在一些对振动控制要求极高的场合，如航空航天领域和高精度仪器设备中，得到了广泛的应用。
半主动控制技术结合了被动控制和主动控制的优点。
它通过改变控制装置的参数，来实现对结构振动的控制。
与主动控制相比，半主动控制所需的外部能源较少，系统的复杂性和成本也相对较低，同时又能取得较好的控制效果。
例如，磁流变阻尼器和电流变阻尼器就是常见的半主动控制装置，它们的阻尼特性可以通过外部电场或磁场的变化来实时调整。
近年来，随着科技的不断进步，结构振动控制技术在以下几个方面取得了新的突破。
第２８卷第３期振动与冲击ＪＯＩ７ＲＮ＾ｆ．ＯＦＶＩＢＲＡＴＩＯＮＡＮＤ．ｑＨＯＣＫ振动控制技术现状与进展陈章位，于慧君（浙江大学流体传动及控制国家重点实验室，杭州３１００２７）摘要：总结了白２０世纪４０年代开始振动试验研究以来振动控制技术的发展，论述了在振动控制算法以及振动试验激振设备等方面周内外研究所取得的主要成就。
在此基础上提ｆｉ｛ｒ振动控制技术今后值得父注的研究方向和重点，如实际振动环境复现试验控制、多轴多自由度振动控制等。
关键词：振动控制；振动试验；进展；展望中图分类号：ＴＢ５３４＋．２文献标识码：Ａ自从在二次世界大战中战斗机等多种军用设备因受振动而造成损坏的现象引起重视后，为了更好地模拟产品的真实振动环境、对产品可靠性进行检验，２０世纪４０年代开始人们引入了振动试验。
随着现代科学技术的进步，振动试验在产品的生产、设计以及可靠性、耐久性试验方面起到了越来越重要的作用。
振动试验系统主要由激振器、控制器、试件以及夹具所组成。
在这几十年来的发展中，为了更真实地模拟实际的振动环境，激振器越来越复杂，同时也带来了问题就是如何精确地控制激振器使得激振器产生的振动信号能够与试验要求产生的信号一致，也即需要进一步提高控制器的性能。
由此本文从三方面对振动控制技术进行综述，一是当前振动试验激振设备的发展；二是当前振动控制算法的发展以及在当前的振动试验产品中普遍采用的控制算法：三是当前控制器的发展，在此基础上提出了振动控制技术今后的研究方向和重点。
１国内外进展１．１振动试验激振设备进展用于振动试验的振动试验激振设备从其激振方式上主要可分为三类：机械式振动台、电液式振动台和电动式振动台¨“１。
１．１．１机械式振动台进展机械式振动台主要有不平衡重块式和凸轮式两类。
不平衡重块式是以不平衡重块旋转时产生的离心力来激振振动台台面，激振力与不平衡力矩和转速的平方成正比。
这种振动台可以产生正弦振动，其结构简单，成本低，但只能在约５Ｈｚ一１００Ｈｚ的频率范围工作，最大位移为６ｍｍ峰－峰值，最大加速度约１０ｇ，不能进行随机振动。
凸轮式振动台运动部分的位移取决于凸轮的偏心收稿日期：２００８－０１－０３第一作者陈章位男，教授，１９６５年生量和曲轴的臂长，激振力随运动部分的质量而变化。
这种振动台在低频域内，激振力大时，可以实现很大的位移，如１００ｍｍ。
但这种振动台工作频率仅限于低频，上限频率为２０Ｈｚ左右。
最大加速度为３ｇ左右，加速度波形失真很大。
机械式振动台由于其性能的局限，主要应用于要求不高的领域。
１．１．２电动振动台进展电动式振动台是目前使用较广泛的一种振动试验激振设备。
它的工作原理是：根据电磁感应原理设计的，当通电导体处在恒定磁场中将受到力的作用，当导体中通以交变电流时将产生振动。
振动台的激励线圈正是处在一个高磁感应强度的空隙中，需要的振动信号从信号发生器或振动控制器产生并经功率放大器放大后通到激励线圈上，使得振动台产生需要的振动波形。
电动式振动台的频率范围宽，小型振动台频率范围为０Ｈｚ一１０ｋＨｚ，大型振动台频率范围为０Ｈｚ～２ｋＨｚ；动态范围宽，易于实现自动或手动控制；加速度波形良好，适合产生随机波形。
因此目前主要应用于高频率范围、推力较小、波形失真要求较高的试验领域。
虽然目前电动振动台在推力方面已经做得越来越大，已经可以达到３５ｔ的推力，但是当它的推力超过１０ｔ以后，前述的电动振动台优势不是很明屁，各种因素的干扰也越来越大，而且成本增加很多。
同时由电动式振动台的工作原理所决定，在振动试验的过程中，它的台面上不可避免会产生漏磁现象，这对于某些军用产品的试验是不可行的。
因此，在这些情况下需要用电液振动台来进行试验。
１．１．３电液振动台进展电液式振动台作为振动试验的常用设备之一。
它的工作方式是采用电液伺服阀，通过液压控制传动装置产生振动激励。
输入的电控信号经放大器放大进入伺服阀，伺服阀把与输入信号成比例的液压油输入液压缸，以驱动活塞并带动台面运动。
万方数据７４振动与冲击２００９年第２８卷电液振动台能产生很大的激振力和速度，如对较小的试件激振力可高达３６２８７ｋｇ，速度可达９ｍ／ｓ，而且在低频的时候以可以得到很大的激振力。
大激振力的电液式振动台比相同推力的电动式振动台价格便宜，尤其在激振力大于４５３６ｋｇ后，电液振动台和电动式振动台的价格会相差很多。
在位移方面，电液式振动台可以从２５ｍｍ到６ｍ，而普通的电液振动台的行程范围是５１ｍｍ到１５２ｍｍ。
电液式振动台的使用频率范围可达到０Ｈｚ～ｌ０００Ｈｚ，推力可达数百吨或Ｔ．吨以上。
电液振动台的这些优势使得它在振动试验中发挥着重要作用，尤其是在汽车行业、工程机械、装甲车以及船舶等行业具有广泛的应用前景。
同时由于近年来更多的振动试验要求对结构或建筑物进行足尺试验，这也离不开电液振动台。
但电液振动台和电动振动台相比，高频性能较差、上限］二作频率低、波形失真较大，不过近年来，随着控制技术的发展。
液压伺服阀等关键器件的发展，电液式振动台的频率范嗣有了很大的提高，同时波形失真减小。
如美国ＴＥＡＭ公司的电液式振动台的频率范围可达１０００Ｈｚ，失真度几乎与电动式振动台一样。
同电动式振动台一样，近年来电液振动台也大力发展多轴多自由度的振动台，在国外建立了很多的三向六自由度电液振动台，其中部分是经过对单向电液振动台进行改造而建成的。
而国内在电液振动台建造上目前还有一些关键技术没解决，如频率范围，国内做到１００Ｈｚ就相当困难。
而且在控制方式上，国内还基本采用模拟控制，国际上已采用全数字式控制方式。
因此国内高性能电液振动台全部依靠进口。
１．１．４多轴振动试验激振设备进展多轴振动激励装置主要有两大类，一类是多点激励装置，一类是多轴振动台。
到目前为止已研制成功的多轴振动激振设备均是由多个单轴振动台（或作动器）组装而成的，这样做的一个显著优点是可以充分利用单轴振动台的成熟技术，从而降低系统造价＂Ｊ。
根据所用单轴振动台的类型不同，多轴振动激励装置可以划分为电液式和电动式两类，前者主要用于低频振动试验，频率范围大多在１００Ｈｚ以下，后者则用于中高频振动环境试验，频率范同一般为５Ｈｚ～２０００Ｈｚ。
电液式多轴振动台的实现相比电动式容易，造价相对较低，同时它也具有电液式单轴振动台的优点。
其结构形式有两轴平移、ｉ轴平移和ｉ向六自由度等几种类型。
电动式多轴振动台的种类较少，目前只有三向平移和三向六自由度两种类型。
１．２振动控制进展为了实现较高精度的振动控制，在保证振动激振设备的性能的同时，控制器性能的好坏起了很重要的作用。
１．２．１振动控制算法进展目前振动试验主要有正弦振动试验、正弦加随机振动试验、随机振动试验、冲击响应谱振动试验、典型冲击试验、以及时问历程复现试验。
其中正弦定频试验，用于检验某些零部件及设备等工作在某个或几个激励频率下时其抗振以及耐振的能力。
针对正弦振动试验，通常采用如图１所示的控制方式１６Ｊ。
图１台面幅频特性实验结果随机振动试验实际上是一种宽带随机振动试验。
它的目的是检验产品、设备和工程等的耐随机振动的能力，考核试验对象在振动环境应力下的性能及表现。
发现它们的设计缺陷，从而改进设计，提高性能和质量。
在试验过程中连续地输出随机的激励信号来控制振动台的Ｔ作，振动台在激励信号的激励作用下，其响应的功率谱密度必须符合目标谱的定义。
目前广泛采用的是频谱均衡的控制方式。
该方法是一种闭环振动控制方式同时也是一种频域复现控制方式。
它在试验台架上施加随机载倚，使所加载荷的功率谱与真实载荷的功率谱相同。
试验台由计算机控制，计算机按给定的功率谱，并按随机相位产牛随机信号，通过数字均衡实现频域的模拟。
其实现原理如图２所示¨Ｊ。
图２台面幅频特性实验结果该方法计算简单，能保证实时性，因而得到了广泛的应用，但是它对于所实现的随机信号有一定的限制，通常是服从高斯分布的平稳随机信号。
美国ＤＰ公司提出了一种基于连续卷积的新型随机振动试验控制算法‘引，该方法通过对每次闭环控制万方数据第３期陈章位等：振动控制技术现状与进展７５所获得的单帧激励信号与不断更新的系统逆传递函数进行连续卷积运算产生平滑连续的驱动信号。
该方法与频谱均衡法的主要不同是不需要进行随机相位调制和时域随机化。
应用于ＤＰ和ＭＰ公司的振动控制器中，得到了很好的控制效果。
除了在目前振动试验控制器中广泛采用的上述两种算法外，国内外很多学者都为进一步改进随机振动控制的控制效果进行了广泛和深入的研究一。
１¨。
随着对随机振动试验研究的深入，研究人员发现随机振动试验在某些试验的情况下试验结果的有效性存在问题，因为它是建立在复现随机信号的功率谱密度的原则上。
因此近年来，研究人员逐渐认识到了随机振动试验的局限性，同时随着振动试验的广泛应用对控制系统提出了更高的要求，因此提出了时间历程复现振动试验∞’１２Ｊ。
它常被用于模拟汽车、船舶等交通工具在行驶过程中所受到的振动激励以及飞机在着陆时受到的振动激励，通常它的目标信号是通过数学模型产生或者是通过实际采集得到的振动信号，它的试验目的是复现目标信号的时域波形。
早期的时间历程复现试验采用迭代控制方式０１３，１４ｊ，即用人工产生或实际激励记录到的信号通过电液振动台对被试验对象进行激励，以识别整个试验系统的响应与激励之间的频率响应关系，即系统的传递函数。
然后根据期望的响应信号和系统的传递函数，计算初始驱动信号。
用该驱动信号激振，同时回收期望响应点的响应信号，根据系统的传递函数和误差信号进行迭代，修正驱动信号。
利用迭代获得的满足精度要求的激励信号直接驱动电液振动台，开始正式的振动试验。
在试验过程中，仅仅将驱动信号重放出来即可。
以迭代控制方法为基础，为提高控制性能，进一步提出了改进的迭代控制方法Ｌ１５＇１６Ｊ。
但是这些控制方式都是一种开环控制，在试验的过程中，对系统特性的变化不能进行实时修正，因此试验精度低，同时对于长时间历程的复现，在预试验阶段计算振动台的驱动信号时所花费的时间较多，提高了试验成本。
近年来ＤＡＣＴＲＯＮ、ＤＰ和ＭＰ公司都开发出了闭环控制的方式进行长时间历程复现，提高了试验精度‘肛１９１。
正弦加随机振动试验，用于在规定的频率范围内，在宽带随机振动的基础上叠加若干规定量值的频率可变的正弦振动，如对直升飞机的振动环境以及火炮发射时所产生的振动。
目前国内外通用的正弦加随机振动试验控制算法是旧。
加１：首先，把通过加速度传感器获得的正弦加随机振动试验信号分离出正弦信号的幅值以及随机信号；其次，分别根据正弦振动试验以及随机振动试验控制算法进行均衡控制；均衡后获得的激励信号根据线性叠加原理重叠输出，通过功率放大器驱动振动台工作：如此往复，进行闭环控制。
在这个控制算法中，正弦信号和随机信号通常采用跟踪滤波的方法进行分离。
