本公開的實(shí)施例大體涉及航空航天結(jié)構(gòu)中的動(dòng)態(tài)諧振的阻尼的領(lǐng)域，并且更具體地涉及調(diào)諧的質(zhì)量阻尼器(TMD)，所述TMD采用既作為致動(dòng)器也作為有耗元件的音圈/磁體結(jié)合，用于測(cè)量且調(diào)節(jié)所述TMD和TMD被附接至的航空航天結(jié)構(gòu)中的結(jié)構(gòu)響應(yīng)且然后調(diào)節(jié)有耗元件以自調(diào)諧所述TMD，從而使所述航空航天結(jié)構(gòu)和TMD結(jié)合的動(dòng)態(tài)響應(yīng)的減少最大化。

背景技術(shù)：

調(diào)諧的質(zhì)量阻尼器(TMD)是高阻尼諧振設(shè)備，其通過動(dòng)態(tài)地耦合進(jìn)小阻尼模式中來增加結(jié)構(gòu)的小阻尼振動(dòng)模式的阻尼。在實(shí)踐中，TMD是阻尼彈簧/質(zhì)量諧振器，其可被調(diào)諧以便其頻率接近在主結(jié)構(gòu)上的小阻尼模式。所述TMD在成問題的模式中的大振幅運(yùn)動(dòng)的部位處被附接至主結(jié)構(gòu)并且所述TMD的運(yùn)動(dòng)被耦合進(jìn)所述主結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)中。如果所述TMD被正確地調(diào)諧，那么兩種阻尼振動(dòng)模式的結(jié)果是，其將代替主結(jié)構(gòu)的原始小阻尼模式和所述TMD的高阻尼模式。由于航空航天結(jié)構(gòu)在動(dòng)態(tài)干擾環(huán)境存在的情況下易于在小阻尼模式下響應(yīng)較差，一個(gè)或若干TMD的引入通過抑制有問題的模式而能夠大大地減少結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。

與TMD的安裝相關(guān)的挑戰(zhàn)中的一個(gè)是調(diào)諧。調(diào)諧涉及針對(duì)在耦接的設(shè)備中產(chǎn)生最佳性能的設(shè)備確定未耦合的固有頻率和阻尼的正確值。有限元模型在預(yù)測(cè)主結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)中是有幫助的，有限元模型然后能夠用于確定取得最佳性能的所述TMD的頻率、阻尼和質(zhì)量，但是有限元模型必須非常精確才能有用。不帶有TMD的結(jié)構(gòu)的測(cè)量的模態(tài)振型(mode shape)也能夠用于確定取得最佳性能的TMD的頻率、阻尼和質(zhì)量。典型安裝涉及使用有限元模型來確定在TMD中的移動(dòng)質(zhì)量和所要求的阻尼和頻率的范圍。然后，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用于將頻率、阻尼和質(zhì)量“調(diào)諧”至引起主結(jié)構(gòu)響應(yīng)中的最大響應(yīng)減少的值。這個(gè)過程通常是冗長(zhǎng)的且要求若干迭代。

因此，期望提供自調(diào)諧式TMD以針對(duì)阻尼消除調(diào)諧步驟、節(jié)省時(shí)間并且產(chǎn)生更好的整體性能，從而通過抑制有問題的模式來減少結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本文所公開的實(shí)施例提供了一種可調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，其具有框架和被支撐在框架中的音圈。與音圈同心的磁體經(jīng)由音圈相對(duì)于殼體可移動(dòng)。具有從磁體延伸的第一端和可釋放地耦合至框架的臂的多個(gè)彎曲部，所述彎曲部可調(diào)節(jié)，以用于磁體的期望頻率的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

用于操作可調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的方法包括將具有作為移動(dòng)質(zhì)量的音圈和同心磁體的TMD附接至主結(jié)構(gòu)的具有預(yù)期的大的動(dòng)態(tài)響應(yīng)的部位處。彎曲部夾具被釋放，并且通過使用音圈調(diào)節(jié)在所述TMD上的彎曲部長(zhǎng)度，以促使磁體和相關(guān)聯(lián)的斜坡(ramp)與軸承導(dǎo)軌接觸，從而旋轉(zhuǎn)磁體和彎曲部以獲得所述TMD的期望頻率。然后，彎曲部被再次夾合，用于所述TMD的操作。

已經(jīng)論述的特征、功能和優(yōu)勢(shì)能夠在本公開的各種實(shí)施例中獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)，或者可以在另一些其他實(shí)施例中結(jié)合，參照以下的描述和附圖能夠了解另一些其他實(shí)施例的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。

附圖說明

圖1A為TMD的示例性實(shí)施例的透視圖示；

圖1B為圖1A的實(shí)施例的側(cè)視圖；

圖1C為圖1A的實(shí)施例的頂部局部剖視圖；

圖2A為TMD的側(cè)視圖，其中音圈被提供動(dòng)力以接合較低的調(diào)節(jié)斜坡，用于減小彎曲部長(zhǎng)度；

圖2B為TMD的側(cè)視圖，其中音圈被提供動(dòng)力以接合較高的調(diào)節(jié)斜坡，用于增加彎曲部長(zhǎng)度；

圖3A為TMD的頂部局部剖視圖，其中彎曲部被旋轉(zhuǎn)至大體上最大的長(zhǎng)度；

圖3B為TMD的頂部局部剖視圖，其中彎曲部被旋轉(zhuǎn)至大體上最小的長(zhǎng)度；

圖4為用于TMD的控制系統(tǒng)的方框圖；以及，

圖5為描繪用于TMD的調(diào)節(jié)和操作的示例性方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

本文所公開的實(shí)施例提供了一種TMD，該TMD具有彈性元件(諸如，彈簧)、移動(dòng)質(zhì)量體和有耗元件，以引入阻尼。彈簧被設(shè)計(jì)成針對(duì)在通過TMD的期望的軸線上的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來引導(dǎo)TMD的運(yùn)動(dòng)。如果與磁體結(jié)合的縮短的音圈被用作有耗元件，那么通過改變線圈兩端的電阻來改變阻尼能夠?qū)崿F(xiàn)增加的益處。帶有音圈損耗機(jī)構(gòu)的TMD可從CSA/Moog(http://www.csaengineering.com/products-services/tuned-mass-dampers-absorbers/tmd-products/)商購(gòu)獲得。在本實(shí)施例中所公開的自調(diào)諧式TMD使用既作為致動(dòng)器也作為有耗元件的音圈/磁體結(jié)合，這能夠?qū)崿F(xiàn)創(chuàng)新的剛度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

圖1A-1C中示出了自調(diào)諧式TMD的基本部件。帶有芯子12的音圈10被支撐在框架14中。對(duì)于所示出的實(shí)施例，框架采用分隔開且通過立柱15c連接的頂部凸緣15a和底部凸緣15b。雖然針對(duì)該實(shí)施例在附圖中被示出為開放式框架，但是可以在替代實(shí)施例中采用封閉的殼體。通過由半螺旋彎曲部18a和彎曲部18b形成的彈性元件支撐的磁體16同心地圍繞線圈10并且經(jīng)由音圈10相對(duì)于殼體可移動(dòng)。磁體16提供用于在軸線20上同心地往復(fù)運(yùn)動(dòng)的TMD的移動(dòng)質(zhì)量體。彎曲部18a和彎曲部18b由從框架14延伸的柱子20支撐。多個(gè)彎曲部具有從磁體16延伸的第一端和可釋放地耦合至框架14的臂19。對(duì)于所示出的實(shí)施例，彎曲部18a和彎曲部18b每個(gè)具有三個(gè)對(duì)稱的臂19。在替代實(shí)施例中，彎曲部可以由在替代柱子20的立柱15c上的各種附接物來支撐，并且可以采用用于彎曲部的替代數(shù)量的臂和相關(guān)聯(lián)的柱子來支撐磁體16。

音圈10能夠被主動(dòng)地提供動(dòng)力并且用于從圖1B所示的中間位置向上或向下移動(dòng)磁體16。通過控制系統(tǒng)(隨后將詳細(xì)描述)施加至音圈的大電壓推動(dòng)磁體16軸向地接合軸承座圈斜坡22a或軸承座圈斜坡22b從而抵靠軸承導(dǎo)軌24a或軸承導(dǎo)軌24b，其中軸承座圈斜坡22a和軸承座圈斜坡22b附接至磁體16，軸承導(dǎo)軌24a和軸承導(dǎo)軌24b附接至框架14。斜坡和導(dǎo)軌的軸向接合引起磁體16的旋轉(zhuǎn)。磁體16的旋轉(zhuǎn)引起所附接的彎曲部18a和彎曲部18b的旋轉(zhuǎn)。如果磁體16在如圖2A中示出的附圖中的描繪中被向下推動(dòng)，那么軸承座圈斜坡22b和軸承導(dǎo)軌24b之間的接觸迫使磁體以逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。如果磁體16在如圖2B中示出的附圖中的描繪中被向上推動(dòng)，那么軸承座圈斜坡22a和軸承導(dǎo)軌24a之間的接觸迫使磁體以順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。相對(duì)于框架14彈性地支撐磁體16的彎曲部18a和彎曲部18b包含弧形槽26和接合銷28，該弧形槽26大體上同心地環(huán)繞軸線20，該接合銷28從柱子20延伸。銷28被容納在槽26內(nèi)，并且每個(gè)銷在槽26中可定位，用于所述彎曲部18的有效長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)。通常封閉的螺線圈30在沒有施加電壓時(shí)鎖定夾具31以固定彎曲部，并且在施加電壓時(shí)釋放夾具。當(dāng)螺線圈被鎖定時(shí)，彎曲部18a和彎曲部18b被鎖定在沿槽26的選定的位置處，槽26以磁體為中心并且允許磁體相對(duì)于音圈10振動(dòng)。在TMD中的磁體質(zhì)量的振動(dòng)的固有頻率或諧振頻率能夠通過借由相對(duì)于槽26定位銷28和夾具31改變彎曲部18a和彎曲部18b的有效長(zhǎng)度而被改變。磁體16的順時(shí)針運(yùn)動(dòng)使彎曲部沿終止于如圖3A所示的遠(yuǎn)端32處的槽26的范圍延長(zhǎng)，其中磁體16的逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)使彎曲部沿終止于如圖3B所示的近端34處的槽26的范圍縮短。經(jīng)由附接至磁體16的第一斜坡22a可以實(shí)現(xiàn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)谝恍逼?2a在第一方向中被移動(dòng)時(shí)，第一斜坡22a接合第一導(dǎo)軌元件24a從而使磁體16和彎曲構(gòu)件18a、彎曲構(gòu)件18b以順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。經(jīng)由附接至磁體16的第二斜坡22b可以實(shí)現(xiàn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)诙逼?2b在第二方向中被移動(dòng)時(shí)，第二斜坡22b接合第二導(dǎo)軌元件24b從而使磁體16和彎曲構(gòu)件18a、彎曲構(gòu)件18b以順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。夾具31通過螺線圈30致動(dòng)以?shī)A合至少一個(gè)彎曲構(gòu)件，并且被構(gòu)造成在螺線圈處于第一狀態(tài)時(shí)允許磁體16和彎曲構(gòu)件18a、彎曲構(gòu)件18b旋轉(zhuǎn)，并且在螺線圈處于第二狀態(tài)時(shí)將彎曲構(gòu)件夾合在固定位置。螺線圈30可以被提供動(dòng)力用于激活處于第一狀態(tài)，并且通過夾具被接合處于螺線圈的故障狀況而使螺線圈30被停用處于第二狀態(tài)。因此，在第一方向的旋轉(zhuǎn)延長(zhǎng)彎曲構(gòu)件的有效長(zhǎng)度，并且在第二方向的旋轉(zhuǎn)縮短彎曲構(gòu)件的有效長(zhǎng)度，使得通過改變彎曲構(gòu)件的有效長(zhǎng)度，使調(diào)諧的質(zhì)量阻尼器頻率可調(diào)節(jié)。頻率基于夾具31和在槽26中的銷28的位置在一定范圍內(nèi)可調(diào)節(jié)。當(dāng)施加大電壓至致動(dòng)器以定時(shí)(clock)磁體16時(shí)，也通過控制系統(tǒng)施加電壓至釋放夾具31的螺線圈30從而允許彎曲部相對(duì)于由柱子20支撐的銷28滑動(dòng)。

TMD的阻尼能夠通過使用例如數(shù)字化可編程模擬電阻器改變音圈10兩端的電阻而被改變。增加電阻使得音圈10和磁體16之間的感應(yīng)相互作用損耗更多，而減小電阻使得相互作用損耗更少。如圖4所示的控制系統(tǒng)可以被采用以主動(dòng)地控制用于定時(shí)磁體16從而改變TMD的諧振頻率或引起磁體的激勵(lì)的音圈10，從而允許TMD表現(xiàn)的像振動(dòng)器(shaker)或振蕩型錘子(modal hammer)一樣?？刂朴?jì)算機(jī)402采用控制算法以作用于通過控制接口403所接收的輸入，并且通過音圈放大器406提供控制輸出以如先前所描述的那樣來主動(dòng)定位或驅(qū)動(dòng)音圈10，其中所述控制接口403可以包括模數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D)和數(shù)模轉(zhuǎn)換(D/A)接口404?？刂葡到y(tǒng)可以包括在其中的編碼指令，用于基于來自至少一個(gè)加速計(jì)的輸入來計(jì)算最佳頻率范圍?？刂葡到y(tǒng)被構(gòu)造成激活至少一個(gè)螺線圈致動(dòng)的夾具31并且控制音圈12來使磁體旋轉(zhuǎn)從而將彎曲構(gòu)件18a、彎曲構(gòu)件18b調(diào)節(jié)至對(duì)應(yīng)于所計(jì)算的頻率的有效長(zhǎng)度。螺線圈放大器408被連接至控制計(jì)算機(jī)402以(如先前所描述的那樣)可控制地使螺線圈30釋放相關(guān)聯(lián)的夾具31。也可以采用各種信號(hào)調(diào)理部件410。可移除的柔性連接件(tether)412將控制系統(tǒng)部件耦合至TMD 400，其中TMD 400連接至螺線圈30和音圈10，并且附加地連接至主結(jié)構(gòu)416上的至少一個(gè)加速計(jì)414、與磁體16相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)加速計(jì)418a和被安裝至框架14的至少一個(gè)加速計(jì)418b。來自加速計(jì)的數(shù)據(jù)通過信號(hào)調(diào)理元件410和在A/D & D/A接口404中的A/D被處理。至可變電阻器420的柔性連接件412中的控制連接允許在控制計(jì)算機(jī)402的控制下通過在A/D & D/A接口404中的D/A調(diào)節(jié)TMD的損耗特性，其中可變電阻器420連接在音圈10的兩端。

給定與主結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的感興趣的頻率帶，自調(diào)諧式TMD能夠被調(diào)節(jié)至遠(yuǎn)低于在帶中的最低頻率的選定的測(cè)試頻率并且自調(diào)諧式TMD能夠測(cè)量進(jìn)入音圈的電流和基部的加速度之間的同位傳遞函數(shù)(collocated transfer function)。將需要作為信號(hào)調(diào)理元件410之一的電流模式放大器。替代地，可使用在進(jìn)入音圈的電壓和基部的加速度之間的傳遞函數(shù)，然而，該傳遞函數(shù)將受到增加通過反電動(dòng)勢(shì)(EMF)的一些阻尼的影響。所選定的傳遞函數(shù)將提供對(duì)主結(jié)構(gòu)的未耦合行為的深入理解并且可以用作用于調(diào)諧TMD的算法的起始點(diǎn)。所測(cè)量的傳遞函數(shù)將示出小阻尼模式，所述小阻尼模式對(duì)于用于抑制以減少主結(jié)構(gòu)響應(yīng)來說是良好的候選?？刂葡到y(tǒng)被構(gòu)造成分析包括超過一個(gè)小阻尼諧振頻率的頻率帶，并且確定最佳頻率和阻尼以使振動(dòng)的影響最小化。也可以在多個(gè)TMD(如與圖4中的接口403相關(guān)聯(lián)的元件400所示出的)被安裝至結(jié)構(gòu)的情況下應(yīng)用該技術(shù)，其中所連接的至少一個(gè)TMD用于驅(qū)動(dòng)作為致動(dòng)器的音圈。在所有的TMD被調(diào)諧至選定的測(cè)試頻率的情況下，然后采樣在所有TMD中的加速計(jì)以收集響應(yīng)數(shù)據(jù)，并且可以通過控制系統(tǒng)做出用于使所有的TMD最佳的決定，從而減少對(duì)在TMD處或在TMD附近的干擾的響應(yīng)，其中TMD被驅(qū)動(dòng)作為致動(dòng)器。然后，可以使用音圈來調(diào)節(jié)每個(gè)TMD，以如上所述定時(shí)在每個(gè)TMD中的磁體，并且控制計(jì)算機(jī)可以針對(duì)每個(gè)TMD調(diào)節(jié)可編程的電阻以提供期望的響應(yīng)。

如圖5所示，具有所描述的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的自調(diào)諧式TMD被附接至主結(jié)構(gòu)具有預(yù)期的大動(dòng)態(tài)響應(yīng)的位置處，步驟502。然后，柔性連接件被附接至至少一個(gè)TMD以提供動(dòng)力至音圈和螺線管并且接收來自安裝在TMD框架、磁體和主結(jié)構(gòu)上的加速計(jì)的信號(hào)，步驟504。采用控制系統(tǒng)來釋放彎曲部夾具，并且通過使用音圈調(diào)節(jié)TMD以促使磁體和斜坡接觸軸承導(dǎo)軌從而將TMD的頻率調(diào)節(jié)至低于所感興趣的頻率帶并且重新夾合彎曲部，步驟506。然后，控制系統(tǒng)致動(dòng)音圈作為振動(dòng)器并且測(cè)量所得到的未耦合的主傳遞函數(shù)，步驟508。采用未耦合的主傳遞函數(shù)和預(yù)定的調(diào)諧邏輯確定優(yōu)選的TMD頻率和阻尼，步驟510。然后，采用控制系統(tǒng)再次釋放彎曲部夾具，并且通過使用音圈來調(diào)節(jié)TMD以促使磁體和斜坡接觸軸承導(dǎo)軌從而調(diào)節(jié)彎曲部長(zhǎng)度，以獲得所期望的TMD頻率并且再次夾合彎曲部，步驟512。然后，控制系統(tǒng)改變?cè)谝羧啥说臄?shù)字化可編程模擬電阻器上的電壓來設(shè)定期望的阻尼，步驟514。然后，控制系統(tǒng)可以再次將音圈激活作為振動(dòng)器并且利用加速計(jì)測(cè)量所得到的耦合的主傳遞函數(shù)，以與所預(yù)測(cè)的傳遞函數(shù)相比較，步驟516。然后，可以重復(fù)步驟506至步驟516，直到滿足收斂性判別準(zhǔn)則，步驟518。然后，柔性連接件從TMD移除，步驟520，并且TMD準(zhǔn)備自主操作，用于動(dòng)態(tài)地抑制主結(jié)構(gòu)。雖然本文所描述的步驟是關(guān)于至少一個(gè)TMD，但是多個(gè)TMD作為一組可以被連接、激活、測(cè)量和調(diào)諧而被最優(yōu)化用于期望的結(jié)構(gòu)的阻尼，其中如先前所描述的，TMD附接至所述結(jié)構(gòu)。多個(gè)TMD中的單個(gè)TMD可以被激活作為振動(dòng)器，同時(shí)在多個(gè)TMD中的所有TMD可以被測(cè)量和調(diào)諧。

進(jìn)一步地，本公開包括根據(jù)以下條款的實(shí)施例：

條款1.一種調(diào)諧的質(zhì)量阻尼器，其包括：

框架；

被支撐在所述框架中的音圈；

磁體，所述磁體與所述音圈同心并且經(jīng)由所述音圈相對(duì)于殼體可移動(dòng)；

多個(gè)彎曲部，所述多個(gè)彎曲部具有從所述磁體延伸的第一端和可釋放地耦接至所述框架的臂，所述彎曲部可調(diào)節(jié)，用于所述磁體的期望頻率的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

條款2.如條款1中所限定的調(diào)諧的質(zhì)量阻尼器，其中每個(gè)彎曲部包含所述臂中的槽，所述槽容納從所述框架支撐的銷，所述銷在所述槽中可定位，用于調(diào)節(jié)所述彎曲部的有效長(zhǎng)度。

條款3.如條款2中所限定的調(diào)諧的質(zhì)量阻尼器，其還包括：

附接至所述磁體的第一斜坡，當(dāng)所述第一斜坡在第一方向中被移動(dòng)時(shí)，所述第一斜坡接合第一導(dǎo)軌元件，從而使所述磁體和彎曲構(gòu)件以順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)；

附接至所述磁體的第二斜坡，當(dāng)所述第二斜坡在第二方向中被移動(dòng)時(shí)，所述第二斜坡接合第二導(dǎo)軌元件，從而使所述磁體和所述彎曲構(gòu)件以逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。

條款4.如條款3中所限定的調(diào)諧的質(zhì)量阻尼器，其還包括：

至少一個(gè)夾具，所述至少一個(gè)夾具由在至少一個(gè)彎曲構(gòu)件上的螺線圈致動(dòng)并且被構(gòu)造成當(dāng)所述螺線圈處于第一狀態(tài)時(shí)允許所述磁體和彎曲構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)，并且當(dāng)所述螺線圈處于第二狀態(tài)時(shí)將所述彎曲構(gòu)件夾合在固定位置中。

其中在所述第一方向中的旋轉(zhuǎn)延長(zhǎng)所述彎曲構(gòu)件的有效長(zhǎng)度，并且在所述第二方向中的旋轉(zhuǎn)縮短所述彎曲構(gòu)件的有效長(zhǎng)度，使得通過改變所述彎曲構(gòu)件的有效長(zhǎng)度，使所述調(diào)諧的質(zhì)量阻尼器頻率是可調(diào)節(jié)的。

條款5.如條款1中所限定的調(diào)諧的質(zhì)量阻尼器，其還包括被部署在所述磁體上的至少一個(gè)加速計(jì)。

條款6.如條款5中所限定的調(diào)諧的質(zhì)量阻尼器，其還包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)具有在其中的編碼指令，用于基于來自所述至少一個(gè)加速計(jì)的輸入計(jì)算最佳頻率范圍，所述控制系統(tǒng)被構(gòu)造成激活所述至少一個(gè)螺線圈致動(dòng)的夾具并且控制所述音圈以使所述磁體旋轉(zhuǎn)，從而將所述彎曲構(gòu)件調(diào)節(jié)至對(duì)應(yīng)于所計(jì)算的頻率的有效長(zhǎng)度，其中所述控制系統(tǒng)被構(gòu)造成分析包括超過一個(gè)小阻尼諧振頻率的頻率帶，并且確定最佳頻率和阻尼以使振動(dòng)的影響最小化。

條款7.如條款6的調(diào)諧的質(zhì)量阻尼器，其還包括與所述音圈串聯(lián)的可變電阻，所述可變電阻響應(yīng)所述控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)所述調(diào)諧的質(zhì)量阻尼器的阻尼。

條款8.如條款6中所限定的調(diào)諧的質(zhì)量阻尼器，其還包括柔性連接件，所述柔性連接件可移除地將所述控制系統(tǒng)連接至所述音圈和所述至少一個(gè)加速計(jì)。

條款9.如條款4中所限定的調(diào)諧的質(zhì)量阻尼器，其中所述螺線圈被提供動(dòng)力用于激活處于第一狀態(tài)，并且通過所述夾具被接合處于所述螺線圈的故障狀況而使所述螺線圈被停用處于第二狀態(tài)。

條款10.一種用于可調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(TMD)的操作的方法，其包括：

將至少一個(gè)TMD附接至結(jié)構(gòu)，將具有由彎曲部支撐的作為移動(dòng)質(zhì)量的音圈和同心磁體的所述TMD附接至主結(jié)構(gòu)的具有預(yù)期的大動(dòng)態(tài)響應(yīng)的位置處；

釋放彎曲部夾具；

通過使用所述音圈調(diào)節(jié)在所述TMD上的彎曲部長(zhǎng)度，以促使所述磁體和相關(guān)聯(lián)的斜坡與軸承導(dǎo)軌接觸，從而旋轉(zhuǎn)所述磁體和彎曲部以獲得所述TMD的期望頻率；

重新夾合所述彎曲部，用于所述TMD的操作。

條款11.如條款10中所限定的方法，其還包括：

通過使用所述音圈調(diào)節(jié)所述彎曲部長(zhǎng)度，以促使所述磁體和斜坡與所述軸承導(dǎo)軌接觸，從而將所述TMD的頻率調(diào)節(jié)至低于感興趣的頻率帶；

重新夾合所述彎曲部；

致動(dòng)所述音圈作為振動(dòng)器；

測(cè)量所得到的未耦合的主傳遞函數(shù)；以及

采用所述未耦合的主傳遞函數(shù)和預(yù)定的調(diào)諧邏輯來確定優(yōu)選的TMD頻率和阻尼。

條款12.如條款11中所限定的方法，其還包括：

激活所述音圈作為振動(dòng)器；

利用加速計(jì)測(cè)量所得到的耦合的主傳遞函數(shù)，以與預(yù)測(cè)的傳遞函數(shù)進(jìn)行比較；以及

重復(fù)調(diào)節(jié)彎曲部長(zhǎng)度、激活所述音圈作為振動(dòng)器和測(cè)量所得到的耦合的主傳遞函數(shù)的步驟，以獲得所述TMD的期望頻率，直到滿足收斂性判別準(zhǔn)則。

條款13.如條款12中所限定的方法，其還包括將柔性連接件附接至所述TMD，以提供動(dòng)力至所述音圈和螺線圈并且接收來自被安裝在所述TMD框架、磁體和主結(jié)構(gòu)上的加速計(jì)的信號(hào)。

條款14.如條款13中所限定的方法，其還包括從所述TMD移除所述柔性連接件，用于所述TMD的自主操作以便于動(dòng)態(tài)地抑制所述主結(jié)構(gòu)。

條款15.如條款13中所限定的方法，其還包括改變?cè)谒鲆羧啥说臄?shù)字化可編程模擬電阻器上的電壓以設(shè)定期望的阻尼。

條款16.如條款11中所限定的方法，其中至少一個(gè)TMD包括多個(gè)TMD，并且激活所述音圈的步驟包括激活所述TMD的選定的一個(gè)的所述音圈作為振動(dòng)器，測(cè)量所得到的未耦合的主傳遞函數(shù)的步驟包括針對(duì)所述TMD的每一個(gè)測(cè)量所得到的未耦合的主傳遞函數(shù)，釋放所述彎曲部夾具的步驟、調(diào)節(jié)所述彎曲部長(zhǎng)度和重新夾合所述彎曲部夾具的步驟針對(duì)每個(gè)TMD被執(zhí)行。

條款17.一種包括條款1的調(diào)諧的質(zhì)量阻尼器的結(jié)構(gòu)阻尼系統(tǒng)，其還包括：

主結(jié)構(gòu)，所述主結(jié)構(gòu)具有預(yù)期的高動(dòng)態(tài)響應(yīng)的位置；

附接至所述音圈的至少一個(gè)加速計(jì)；

控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)具有在其中的編碼指令，用于基于來自所述至少一個(gè)加速計(jì)的輸入計(jì)算最佳頻率范圍，所述控制系統(tǒng)被構(gòu)造成控制所述音圈來使所述磁體旋轉(zhuǎn)從而將所述彎曲構(gòu)件調(diào)節(jié)至對(duì)應(yīng)于計(jì)算的頻率的有效長(zhǎng)度。

條款18.如條款17中所限定的結(jié)構(gòu)阻尼系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)被構(gòu)造成分析包括超過一個(gè)小阻尼諧振頻率的頻率帶，并且確定最佳頻率和阻尼以使振動(dòng)的影響最小化。

條款19.如條款17中所限定的結(jié)構(gòu)阻尼系統(tǒng)，其中每個(gè)彎曲部包含在所述臂中的槽，所述槽容納從所述框架支撐的銷，所述銷在所述槽中可定位，用于調(diào)節(jié)所述彎曲部的有效長(zhǎng)度，進(jìn)一步包括：

附接至所述磁體的第一斜坡，當(dāng)所述第一斜坡在第一方向中被移動(dòng)時(shí)，所述第一斜坡接合第一導(dǎo)軌元件，從而使所述磁體和彎曲構(gòu)件以順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)；

附接至所述磁體的第二斜坡，當(dāng)所述第二斜坡在第二方向中被移動(dòng)時(shí)，所述第二斜坡接合第二導(dǎo)軌元件，從而使所述磁體和彎曲構(gòu)件以逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)；

至少一個(gè)夾具，所述至少一個(gè)夾具由在至少一個(gè)彎曲構(gòu)件上的螺線圈致動(dòng)并且被構(gòu)造成當(dāng)所述螺線圈處于第一狀態(tài)時(shí)允許所述磁體和彎曲構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)，并且當(dāng)所述螺線圈處于第二狀態(tài)時(shí)將所述彎曲部夾合在固定位置中，

其中在所述第一方向中的旋轉(zhuǎn)延長(zhǎng)所述彎曲構(gòu)件的有效長(zhǎng)度，并且在所述第二方向中的旋轉(zhuǎn)縮短所述彎曲構(gòu)件的有效長(zhǎng)度，使得通過改變所述彎曲構(gòu)件的有效長(zhǎng)度，使調(diào)諧的質(zhì)量阻尼器頻率是可調(diào)節(jié)的。

條款20.如條款17中所限定的結(jié)構(gòu)阻尼系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)TMD包括多個(gè)TMD。

現(xiàn)已按照專利法規(guī)的要求詳細(xì)描述了本公開的各種實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到本文所公開的具體實(shí)施例的修改和替代。此類修改在如由隨附的權(quán)利要求所限定的本公開的范圍和意圖內(nèi)。