طراحي و ساخت ميراگر مغناطيسي و كنترل فعال ارتعاشات تير با استفاده از جريان گردابي

Design and Manufacturing Magnetic Damper and Active Control of Beam Vibrations using Eddy current

روش هاي مختلفي براي از ميرا نمودن ارتعاشات ساختارهاي مكانيكي وجود دارد، ولي تعداد معدودي از اين روش ها قادرند بدون تماس، ميرا كننده ارتعاشات باشند. در اين پژوهش نوع فعال و نيمه فعال ميراگر ساخته و به طور تجربي و عددي مورد بررسي قرار مي گيرند. از نيروي ضربه جريان گردابي براي تحريك يك تير آلومينيمي يكسر گيردار و از يك سنسور جابجايي براي گرفتن پاسخ سيستم استفاده شده است. پارامترهاي ديناميكي بوسيله آزمايشهاي استاتيكي تخمين زده شده و سفتي و جرم و ضريب ميرايي توسط روش كاهش لگاريتمي از روي پاسخ زماني، بدست مي آيند. با استفاده از محيط سيمولينك نرم افزار متلب نتايج بدست آمده شبيه سازي و مقايسه شده است. ميرا نمودن ارتعاشات تير با كاهش در قله هاي پاسخ فركانسي خود را نشان ميدهد. نتايج بدست آمده در حالت غير فعال نمايانگر كاهش ارتعاشات به ميزان 10 dB و در حالت فعال، بطور مثال در پاسخ ضربه، كاهش دامنه در پيك اول با فركانس 74/1 هرتز، به ميزان 18/1 برابر دامنه اوليه در نمودار FFT سيگنال جابجايي بدست آمده است كه افزايش پهناي باند در نمودار پاسخ فركانسي نمايان است.

Abstract- There is different methods to damp the vibration. However, the numbers of contactless methods are limited. Eddy current dampers are of these procedures. Eddy current is produced in a nonmagnetic conductive material when it is subjected to a time varying magnetic field. In this research, active and semi-active types of eddy current dampers are manufactured and input impulse responses for different damping modes are determined experimentally and numerically. The Aluminium cantilevered beam is stimulated by an eddy current impact. The stiffness and damping coefficient are derived by a reduced logarithmic method according to the time response. The response to impulse is simulated by Simulink of MATLAB and the outcomes are compared with experimental results. Both results show significant decrease in the peak of frequency responses. The results of modal semi-active experiments show the effective suppress of vibration by more than 10 dB. Experiments on the active damper demonstrate a remarkable decrease in the first and second peak of frequency spectrum and increase in bandwidth over previously used eddy current methods