Nghiên cứu kiểm soát dao động trên mô hình cầu trong phòng thí nghiệm

Bài viết sẽ sẽ tập trung vào xây dựng mô hình cầu treo trong phòng và thí nghiệm để đề ra các biện pháp kiểm soát dao động trên mô hình nhằm ứng dụng trong thực tế. Mời các bạn tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu kiểm soát dao động trên mô hình cầu trong phòng thí nghiệmTRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI NGHIÊN CỨU KIỂM SOÁT DAO ĐỘNG TRÊN MÔ HÌNH CẦU TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS. Bùi Tiến Thành Sinh viên thực hiện: Đào Thùy Linh Nguyễn Văn Đạt Hoàng Thị Giang Vũ Đình Phóng Hồ Đình Hào Lớp: Cầu đường bộ 2 - K58 Tóm tắt: Trong những năm gần đây, các dự án xây dựng cầu treo dân sinh nhằmxóa bỏ cầu tạm, thúc đẩy giao thông nông thôn được đầu tư nhiều và ngày càng được mởrộng. Với những ưu điểm nổi bật như khả năng vượt nhịp, giả thành thấp, vẻ đẹp thanhthoát phù hợp với nhiều phối cảnh, đặc biệt phù hợp cho mục đích phục vụ dân sinh, cầutreo dây võng đã và đang là một trong những kết cấu nhận được nhiều sự quan tâm hiệnnay. Tuy nhiên, do kết cấu thanh mảnh, kết cấu cầu treo rất nhạy cảm với các tác nhân gâydao động. Dao động có thể ảnh hưởng đến khả năng khai thác của kết cấu, gây ra nhiềumối nguy hiểm tiềm tàng trong quá trình khai thác. Kiểm soát dao động trong cầu treo dâyvõng, đặc biệt là các cầu treo dân sinh đang là một trong những chủ đề quan trọng và cầnthiết. Trong chủ đề nghiên cứu này, chúng em sẽ tập trung vào xây dựng mô hình cầu treotrong phòng và thí nghiệm để đề ra các biện pháp kiểm soát dao động trên mô hình nhằmứng dụng trong thực tế. Từ khóa: Kiểm soát dao động, cầu treo dây võng, mô hình cầu treo1. ĐẶT VẤN ĐỀ Trong thế kỷ 21, công nghệ giúp kiểm soát dao động có hại là một trong những quantâm hàng đầu của rất nhiều cơ quan nghiên cứu khoa học, cơ sở nghiên cứu và ứng dụng,...Dao động có hại xuất hiện trong khá nhiều lĩnh vực: phương tiện giao thông chịu kích độngmặt đường; tàu thuỷ và các công trình ngoài khơi chịu tác động sóng gió; các tháp vô tuyến,các cao ốc chịu tác động gió và động đất; các cầu giao thông nhịp lớn chịu tác động củaphương tiện vận tải; các cầu treo chịu tải trọng gió bão; các thiết bị, tuốc bin hoạt động vớitốc độ cao. Ở trạng thái dao động, trong các bộ phận của kết cấu phát sinh hiệu ứng quán tínhdẫn tới việc gia tăng trị số nội lực và biến dạng, gây khó khăn cho việc khai thác bìnhKỷ yếu nghiên cứu khoa học sinh viên năm 2021 204TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢIthường, thậm chí trong những điều kiện cụ thể hiệu ứng quán tính là nguyên nhân dẫn đếncác sự cố công trình. Hiện nay, các loại dao động này ngày càng nguy hiểm và cần được quan tâm thíchđáng vì 3 lý do: sự tăng lên về quy mô kết cấu, về tốc độ máy móc và cường độ kích độngngoài; sự cấp thiết về việc giảm giá thành các công trình lớn; yêu cầu cao về an toàn chocác công trình quan trọng.2. CÁC NỘI DUNG CHÍNH2.1. Phương pháp nghiên cứu Xây dựng mô hình thực nghiệm là đo dao động thông qua Phương pháp nhận dạngkhông gian con ngẫu nhiên SSI (stochastic subspace identification) Phương thức SSI hiện được công nhận là một trong những phương thức nhận dạngphương thức tiên tiến nhất. Nó khắc phục một số thiếu sót điển hình liên quan đến phươngpháp miền tần số, chẳng hạn như không phù hợp để xác định các mode dao động có khoảngcách gần và độ phân giải không đủ trong miền tần số. Hơn nữa, phương pháp này có thểxác định được tần số, dạng mode dao động và hệ số giảm chấn của nhiều dạng mode daođộng của hệ thống, điều này rất có hiệu quả trong chẩn đoán kết cấu công trình. ControllabilityOutput Hankel Toeplitz matrix Δ state matrix A data matrix matrix Natural frequency yi Observability output matrix C damping ratio matrix Γ mode shape Lược đồ phương pháp phân tích SSI2.2. Phương tiện nghiên cứu Phương tiện nghiên cứu gồm: - Hệ thống thiết bị đo dao động: cảm biến đo gia tốc, bộ đầu thu, máy tính với phầnmềm chuyên dụng - Mô hình thí nghiệm trong phòng thí nghiệm - Các phần mềm phân tích: Macec, stabil2.3. Nội dung nghiên cứu đã thực hiện ❖ Xây dựng mô hình Dựa trên nguyên ký thiết kế cầu treo dây võng, ta xây dựng một mô hình cầu treo dâyvõng trong phòng thí nghiệm có cấu tạo giống như cầu treo đã xây dựng tai các tỉnh miềntrung của Việt nam. Gồm có: dầm/dàn cứng, cáp chính, tháp cầu và khối neo.Kỷ yếu nghiên cứu khoa học sinh viên năm 2021 205TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ...