旋转惯性双调谐质量阻尼器对结构减震的参数解析优化及分析

来源：振动与冲击杂志2025年第11期北京时间：

作者：罗一帆，郜健博，赵文韬，孙洪鑫cehxsun@hnust，刘巴黎，温青

单位：湖南科技大学土木工程学院 结构抗风与振动控制湖南省重点实验室， 湖南 湘潭411201

摘要：在被动控制装置中，经典调谐质量阻尼器（Tuned mass damper, TMD）是应用最为广泛的。然而经典TMD在实际安装使用中往往需要较大的附加质量和较大的安装空间，给实际应用带来不便。旋转惯性双调谐质量阻尼器（Rotational inertia double tuned mass damper, RIDTMD）是一种新型的、高效的振动控制装置，它利用了惯容的表观质量增效功能、以及调谐质量和调谐惯容的双重调谐效果，具有较好的减振性能和轻量化控制的特性。然而，当考虑到RIDTMD对基础激励下的主结构控制进行优化设计时，目前的设计方法基本都为数值法，不便应用。为解决上述问题，本文基于H_2优化理论，以主结构位移均方根值为目标函数，推导了RIDTMD减震系统的参数解析设计公式。在解析公式的基础上，通过频域和时域两种数值仿真方法分析了RIDTMD的减震性能和轻量化效果，验证了解析公式的准确性和适用性。仿真结果表明，在频域中，RIDTMD对主结构位移频响峰值控制和减震带宽均优于TMD，并具备轻量化和工作行程小的优势；在时域中，以5MW陆上风机为例，在实际地震波激励作用下，RIDTMD对塔筒一阶纵弯的均方根值和峰值减震均优于TMD，在相同性能指标下能实现较好的轻量化效果。<br>

关键词：结构振动控制；地震激励；调谐质量阻尼器；惯容阻尼器；参数优化