干式空心電抗器模型結(jié)構(gòu)減震控制試驗(yàn)及數(shù)值分析

展猛 王社良 趙云

摘要：基于壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器的工作原理以及形狀記憶合金（shape memory alloy，SMA）絲的力學(xué)性能特點(diǎn)，研發(fā)一種SMA壓電混合減震裝置，對(duì)其進(jìn)行電一力學(xué)試驗(yàn)，并在試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上建立以速率符號(hào)、電壓和位移為神經(jīng)元輸入的混合裝置BP網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型。最后將其安裝到一個(gè)相似比1：2的10kV干式空心電抗器結(jié)構(gòu)模型中，其中壓電驅(qū)動(dòng)器的激勵(lì)電壓采用T-S模糊邏輯輸出，對(duì)其進(jìn)行無(wú)控、被動(dòng)控制和混合控制時(shí)的模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)和數(shù)值模擬，進(jìn)而分析模型結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性變化規(guī)律和不同地震波時(shí)的地震響應(yīng)抑制效果。結(jié)果表明：文中研制的SMA-壓電摩擦混合減震裝置性能穩(wěn)定、構(gòu)造合理，可以有效地降低電抗器結(jié)構(gòu)的動(dòng)力反應(yīng)。一般地，被動(dòng)控制時(shí)位移和加速度的減震率可達(dá)40%，混合控制時(shí)可達(dá)50%，且震后未見電抗器結(jié)構(gòu)薄弱部位發(fā)生地震破壞，說(shuō)明智能材料減震系統(tǒng)提高了電抗器結(jié)構(gòu)的抗震可靠性，為電氣設(shè)備系統(tǒng)的減震控制保護(hù)提供了新途徑。另外，試驗(yàn)與數(shù)值模擬結(jié)果吻合較好，表明BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以較好地跟蹤壓電SMA混合減震裝置的輸出力。

關(guān)鍵詞：減震;振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn);壓電陶瓷;形狀記憶合金;電抗器

中圖分類號(hào)：TU317⁺.1;TM47 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1004-4523（2020）01-0179-09

DOI：10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2020.01.020

1概述

空心電抗器作為電力運(yùn)輸設(shè)備中的一員，由于自身重心高、長(zhǎng)細(xì)比大，頭部質(zhì)量大等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，非常不利于抗震，常發(fā)生支柱絕緣子與電抗器組件被震壞的現(xiàn)象，如圖1所示。而隨著中國(guó)電網(wǎng)容量的大幅度增加以及電壓等級(jí)的不斷提高，電抗器設(shè)備的電壓等級(jí)及容量也不斷提升，使得設(shè)備整體高度大幅度增高，更易帶來(lái)抗震強(qiáng)度方面的安全隱患。近些年，電抗器設(shè)備的抗震性能研究已經(jīng)受到了一些學(xué)者的重視，但主要是利用有限元軟件對(duì)其抗震性能進(jìn)行分析，或從材料性能、加固措施等方面來(lái)提高電抗器設(shè)備的抗震能力。羅孟杰等對(duì)相問(wèn)采用陶瓷柱和鋁柱硬連接的疊裝式空心電抗器的抗震強(qiáng)度進(jìn)行了理論計(jì)算與試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析，并編制了用于疊裝式空心電抗器的電算程序。侯春明對(duì)干式空心電抗器總稱結(jié)構(gòu)進(jìn)行了地震分析，提出了計(jì)算依據(jù)與數(shù)學(xué)模型，給出了基本自振周期、地震力以及安全校核的實(shí)用計(jì)算公式。曹國(guó)旭等采用有限元分析法，分析了靜力作用下±800kV干式平波電抗器支柱式絕緣子支撐結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形，并對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了抗震性能評(píng)估。王黎明等利用ANsYs軟件建立了以3D梁?jiǎn)卧獮橹鞯奶馗邏褐绷髌讲娍蛊髦谓Y(jié)構(gòu)模型，并通過(guò)反應(yīng)譜法求得了混合支柱絕緣子的抗震響應(yīng)。劉媛等應(yīng)用ANSYS軟件對(duì)66kV干式空心并聯(lián)電抗器進(jìn)行了三維有限元建模，在運(yùn)用Block Lanczos法對(duì)電抗器結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析的基礎(chǔ)上，采用振型分解法對(duì)電抗器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了地震響應(yīng)分析，結(jié)果表明：地震動(dòng)作用下電抗器的垂直位移要比水平位移小一個(gè)數(shù)量級(jí)，支架部分特別是絕緣子部分，其許用應(yīng)力較低，是結(jié)構(gòu)抗震強(qiáng)度驗(yàn)算的關(guān)鍵。范書立等對(duì)特高壓輸變電線路的電抗器抗震性能進(jìn)行了振動(dòng)臺(tái)動(dòng)力模型試驗(yàn)，研究了不同地震激勵(lì)下電抗器的動(dòng)力特性及抗震能力，得到了電抗器關(guān)鍵部位在地震作用下的加速度、位移和應(yīng)變反應(yīng)及抗震薄弱部位，試驗(yàn)結(jié)果表明，加速度響應(yīng)在各層均有不同程度的放大，支柱絕緣子的根部和頂部是電抗器的抗震薄弱部位，豎向地震動(dòng)對(duì)電抗器的動(dòng)位移、加速度影響很小，對(duì)動(dòng)應(yīng)變影響較大。目前關(guān)于電抗器的減震分析和試驗(yàn)研究還較少，因此引人振動(dòng)控制技術(shù)，對(duì)電抗器設(shè)備進(jìn)行減震控制試驗(yàn)研究具有重要的理論意義和工程價(jià)值。

形狀記憶合金和壓電陶瓷是工程結(jié)構(gòu)減震控制常用的智能材料，國(guó)內(nèi)外對(duì)兩者單獨(dú)減震的相關(guān)研究和工程應(yīng)用已經(jīng)很多，但利用SMA壓電混合裝置進(jìn)行減震控制的研究還較少。戴納新利用SMA壓電混合摩擦阻尼器進(jìn)行了鋼框架模型的隔震分析;Ozbulut等研究了SMA壓電混合裝置對(duì)-20層非線性Benchmark模型的地震響應(yīng)控制效果;王社良等基于改進(jìn)的遺傳算法，以多模態(tài)控制性能指標(biāo)作為優(yōu)化準(zhǔn)則，利用設(shè)計(jì)的SMA-壓電摩擦混合阻尼器對(duì)一空問(wèn)桿系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化控制分析。本文基于壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器的基本原理以及SMA絲的力學(xué)性能特點(diǎn)，研發(fā)了一種SMA壓電混合減震裝置，對(duì)其進(jìn)行電一力學(xué)試驗(yàn)，并在試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上建立以速率符號(hào)、電壓和位移為神經(jīng)元輸入的混合裝置BP網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型。最后將其安裝到相似比1：2的10kV干式空心電抗器結(jié)構(gòu)模型中，其中壓電驅(qū)動(dòng)器的激勵(lì)電壓采用T-S模糊邏輯輸出，對(duì)其進(jìn)行無(wú)控、被動(dòng)控制和混合控制時(shí)的模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)和數(shù)值模擬，進(jìn)而分析模型結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性變化規(guī)律和不同地震波時(shí)的地震響應(yīng)抑制效果，驗(yàn)證研發(fā)的SMA-壓電摩擦混合減震裝置的有效性，并探討對(duì)電抗器設(shè)備進(jìn)行智能減震的可行性。

2SMA壓電混合減震裝置性能試驗(yàn)

本文減震試驗(yàn)所采用的混合減震裝置如圖2所示，主要由箱體、滑塊、滑板、滑槽、推拉桿、擋環(huán)、SMA絲和壓電驅(qū)動(dòng)器組成。當(dāng)推拉桿向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，左擋環(huán)推著左擋板在向左移動(dòng)，SMA絲3受拉耗能;當(dāng)右擋環(huán)運(yùn)動(dòng)至滑塊右端時(shí)，滑塊和左擋板開始一起向左運(yùn)動(dòng)，此時(shí)SMA絲2、SMA絲3和壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器同時(shí)耗能。當(dāng)推拉桿向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，右擋環(huán)頂住右擋板向右側(cè)運(yùn)動(dòng)，SMA絲3受拉耗能;當(dāng)左擋環(huán)運(yùn)動(dòng)至滑塊左端時(shí)，滑塊和右擋板開始一起向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)SMA絲1、SMA絲3和壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器同時(shí)耗能。該混合裝置的SMA單元和壓電單元依次工作，小震時(shí)SMA單獨(dú)工作;大震時(shí)，SMA先工作，而后SMA和壓電摩擦單元同時(shí)工作，且能實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)控制力。

本次試驗(yàn)所用形狀記憶合金絲化學(xué)成分為Ti-51%atNi，相變溫度如下：Mr為-42℃，Ms為-38℃，As為-6°C，Af為-2℃，因此該絲在常溫狀態(tài)下處于奧氏體狀態(tài)。在混合減震裝置試驗(yàn)之前，首先對(duì)奧氏體SMA絲進(jìn)行力學(xué)試驗(yàn)，以確保SMA絲的性能滿足復(fù)合裝置的耗能要求，鑒于目前單純SMA絲試驗(yàn)研究較多，這里就不再贅述，僅給出混合裝置的電力學(xué)試驗(yàn)。其中，SMA絲直徑0.7mm，最大應(yīng)變幅值7%;SMA絲3數(shù)量為2根，長(zhǎng)度175mm，單獨(dú)工作位移5mm;SMA絲1和2為4根，長(zhǎng)度100mm。矩形壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器尺寸為10mm×10mm×36mm，電壓范圍0-150V，最大伸長(zhǎng)量40um，理論最大出力3600N。初始摩擦力為200N。試驗(yàn)設(shè)備采用臺(tái)灣弘達(dá)HT9711動(dòng)靜材料試驗(yàn)機(jī)。如圖3所示，試驗(yàn)時(shí)采用位移控制，三角波加卸載，試驗(yàn)中測(cè)量了位移幅值5，9，12mm，頻率0.05，0.1，0.2，0.3Hz，電壓O，40，80，120V時(shí)三角波激勵(lì)下控制力與位移的關(guān)系。限于篇幅，這里僅給出部分試驗(yàn)結(jié)果。圖4給出了無(wú)激勵(lì)電壓和120V電壓時(shí)不同頻率下的控制力一位移曲線，可以看出，滯回曲線飽滿對(duì)稱，阻尼器性能穩(wěn)定，受頻率的影響較小。圖5給出了0.1Hz下不同電壓時(shí)的控制力一位移曲線，可以看出，隨著電壓的增大，阻尼器的最大控制力逐漸提高，滯回環(huán)面積不斷增大，耗能能力逐漸增強(qiáng)。

3振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)

3.1試驗(yàn)?zāi)Ｐ?/p>

空心電抗器實(shí)體一般呈圓柱狀，由多層線圈組成，質(zhì)量分布均勻，頂部留有用于連接上層電抗器實(shí)體的上星形鋼架，底部留有用于連接支柱絕緣子的下星形鋼架。支柱絕緣子一般由絕緣子和支撐組成，端部一般固定于混凝土底盤上，當(dāng)有防震要求時(shí)，也可采用預(yù)埋底腳螺栓安裝。常用的支柱絕緣子類型主要有瓷瓶絕緣子、玻璃鋼絕緣子和混合絕緣子，由于電抗器結(jié)構(gòu)的連接件需采用無(wú)磁性材料，支撐一般采用鋁柱支撐結(jié)構(gòu)。根據(jù)電抗器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用要求，選擇10kV高式空心電抗器作為研究對(duì)象，其額定電抗率為6%，電容容量為2700kVar，安裝直徑為750mm，相問(wèn)距離為315mm，支點(diǎn)個(gè)數(shù)為4個(gè)。同時(shí)設(shè)計(jì)制作了其相似比為1：2的結(jié)構(gòu)模型，電抗器模型實(shí)體采用4層3mm的鐵皮圍成的圓柱體來(lái)模擬，外徑為50cm，高為30cm，質(zhì)量為40kg;支柱絕緣子為4根，采用環(huán)氧樹脂玻璃纖維增強(qiáng)混合絕緣子，高為4cm，鋁柱支撐高為56cm，直徑18mm，壁厚1mm。限于振動(dòng)臺(tái)質(zhì)量限制條件，不再布置底盤，直接將鋁柱端部固定于臺(tái)面。

電抗器模型的振動(dòng)控制主要是降低電抗器實(shí)體的加速度反應(yīng)，減小地震力，防止絕緣子連接部位剪切破壞。減震裝置一般可在兩支柱絕緣子之問(wèn)采用斜撐阻尼/作動(dòng)桿件的方式進(jìn)行安裝，其中減震桿件的一端與支柱絕緣子頂部相連的上星形架固定，另一端與另一支柱絕緣子的根部固定，這樣便可利用減震桿件的分力控制多維地震波作用。為便于安裝，文中的試驗(yàn)?zāi)Ｐ筒捎弥Ъ芷脚_(tái)布置方式安裝減震裝置，將減震裝置固定在一支架平臺(tái)上，同時(shí)推拉桿與電抗器設(shè)備的下星形架相連接，只要支架的側(cè)向剛度大于支柱絕緣子的側(cè)向剛度，減震裝置即可有效地控制電抗器結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)。限于臺(tái)面尺寸，這里使推拉桿與圓柱體鐵皮下焊接的固定桿進(jìn)行螺栓連接，如圖6所示。

3.2試驗(yàn)裝置及設(shè)備

根據(jù)本次減震試驗(yàn)的特點(diǎn)，西安建筑科技大學(xué)實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)了其仿真控制系統(tǒng)。試驗(yàn)結(jié)果表明，該仿真控制系統(tǒng)可以根據(jù)結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)實(shí)時(shí)調(diào)整減震裝置的控制力大小，較好地實(shí)現(xiàn)了壓電摩擦單元的半主動(dòng)控制，抑振效果明顯。試驗(yàn)用到的儀器還有：EM1712S直流穩(wěn)壓電源、大功率穩(wěn)壓驅(qū)動(dòng)電源、891型位移拾振器、941B型速度拾振器、PCB加速度傳感器、GF-300B型功率放大器、INV306S型智能信號(hào)數(shù)據(jù)采集儀、計(jì)算機(jī)動(dòng)測(cè)信號(hào)分析系統(tǒng)等。部分儀器和設(shè)備如圖7所示。

3.3傳感器布置及試驗(yàn)工況

3.3.1傳感器布置

振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面上分別布置速度傳感器、位移傳感器和加速度傳感器各一個(gè)，如圖8（a）所示，并且對(duì)速度傳感器采集到的信號(hào)進(jìn)行微分得到加速度反應(yīng)，然后與另一個(gè)加速度傳感器采集到的信號(hào)進(jìn)行對(duì)比，以驗(yàn)證微分的準(zhǔn)確性。模型結(jié)構(gòu)底部的星形架上分別布置一個(gè)速度傳感器和一個(gè)位移傳感器，如圖8（b）所示，且將速度傳感器采集到的信號(hào)作為仿真控制系統(tǒng)的輸入來(lái)調(diào)節(jié)減震裝置的控制力，加速度反應(yīng)由速度反應(yīng)微分得到。

3.3.2試驗(yàn)工況

本次試驗(yàn)原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為8度設(shè)防，二類場(chǎng)地土。依據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）表5.1.4-2，特征周期Tg=0.35s。根據(jù)設(shè)計(jì)的假定場(chǎng)地條件及其動(dòng)力特性，選取兩條天然波（E1Centro波和江油波）和一條人工波（上海波）作為試驗(yàn)時(shí)的輸入地震激勵(lì)。上海波為《上海市建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)程》推薦的人工擬合的地震波，原場(chǎng)地類別Ⅳ類，經(jīng)Seis-moSignal軟件轉(zhuǎn)化為Ⅱ類場(chǎng)地類別，其時(shí)程曲線如圖9所示，其持時(shí)為20s，間隔0.02s。

試驗(yàn)時(shí)，首先采用50gal白噪聲對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行掃頻，測(cè)得其自振頻率。然后輸人不同地震波，加速度峰值分別調(diào)幅為600gal，進(jìn)行無(wú)控、被動(dòng)控制和混合控制時(shí)的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)，測(cè)量不同工況下結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)，并進(jìn)行對(duì)比分析。限于試驗(yàn)條件，這里僅進(jìn)行單向地震波激勵(lì)下的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)。

3.4控制流程

整個(gè)實(shí)驗(yàn)控制系統(tǒng)由模型結(jié)構(gòu)、SMA壓電混合減震裝置、加速度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、控制器、D/A轉(zhuǎn)換器和壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)穩(wěn)壓電源組成，由T-S型模糊控制器確定施加電壓值的大小。其中，A/D轉(zhuǎn)換器、控制器、D/A轉(zhuǎn)換器這三部分由dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)來(lái)完成。其過(guò)程為：通過(guò)振動(dòng)臺(tái)產(chǎn)生地震動(dòng)激勵(lì)，由布置在結(jié)構(gòu)上的傳感器測(cè)量結(jié)構(gòu)的速度反應(yīng)，然后轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)作為控制器的輸入，此時(shí)通過(guò)編譯好的控制算法計(jì)算出電壓值，利用驅(qū)動(dòng)電源對(duì)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器施加電壓，從而實(shí)時(shí)改變SMA壓電混合減震裝置的輸出力來(lái)控制結(jié)構(gòu)的反應(yīng)。

3.5試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.5.1動(dòng)力特性分析

將白噪聲掃頻得到的加速度信號(hào)，通過(guò)離散傅里葉（FFT）變換到頻域，即可得到無(wú)控結(jié)構(gòu)和有控結(jié)構(gòu)的傳遞函數(shù)，如圖10所示。由傳遞函數(shù)可得到結(jié)構(gòu)的自振頻率，并由半功率帶寬法可求得其阻尼比。電抗器模型的結(jié)構(gòu)參數(shù)如表1所示?？梢钥闯?，安裝SMA-壓電摩擦混合減震裝置后，由于SMA絲的作用，結(jié)構(gòu)的頻率和剛度略有增大，而阻尼比則增加兩倍，抗震能力顯著提高。

3.5.2動(dòng)力反應(yīng)分析

表2給出了不同地震波激勵(lì)下電抗器結(jié)構(gòu)無(wú)控、被動(dòng)控制和混合控制時(shí)的相對(duì)位移反應(yīng)峰值和相對(duì)加速度反應(yīng)峰值?？梢钥闯?，E1Centro波和上海波激勵(lì)時(shí)，層位移和層加速度被動(dòng)控制的減震率都約為40%，混合控制減震率約為50%;江油波相對(duì)能量較大，減震效果也相對(duì)更好。被動(dòng)控制時(shí)，位移減震率為55.72%，加速度減震率為39.41%，混合控制時(shí)，兩者都約為60%。相對(duì)被動(dòng)控制，混合控制減震率可提高約10%，雖增加了能量輸入和控制算法，但電力設(shè)備的安全運(yùn)行直接關(guān)乎著人民的經(jīng)濟(jì)生活和國(guó)家的生產(chǎn)建設(shè)，因此混合控制技術(shù)的應(yīng)用仍是值得的。同時(shí)還可以看出，不同地震激勵(lì)時(shí)的被動(dòng)控制的動(dòng)力反應(yīng)和混合控制動(dòng)力反應(yīng)相差都不是很大，而減震率的不同主要體現(xiàn)在無(wú)控反應(yīng)上，這主要是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)模型質(zhì)量較小，相應(yīng)的地震力也較小，而SMA絲1或SMA絲2和壓電摩阻力介人后，其動(dòng)力反應(yīng)很難再增加，同時(shí)也問(wèn)接地說(shuō)明了小震時(shí)，SMA絲3即可積極消耗地震能量，減小地震反應(yīng)。

圖11-13給出了不同地震激勵(lì)時(shí)結(jié)構(gòu)無(wú)控、被動(dòng)控制和混合控制時(shí)的動(dòng)力反應(yīng)時(shí)程對(duì)比曲線。可以看出，由于壓電摩擦耗能單元的介入，混合控制時(shí)的減震效果優(yōu)于被動(dòng)控制。圖14給出了三種地震動(dòng)激勵(lì)下混合控制時(shí)的電壓時(shí)程曲線?？梢钥闯?，壓電摩擦單元的阻尼力可以根據(jù)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力反應(yīng)實(shí)時(shí)調(diào)整，并與SMA絲被動(dòng)耗能單元結(jié)合，實(shí)現(xiàn)電抗器結(jié)構(gòu)模型的混合半主動(dòng)控制。

3.5.3試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬對(duì)比

BP網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型可綜合考慮多種因素，較好地跟蹤復(fù)雜因素下減震裝置的輸出力，且便于在MATLAB仿真中實(shí)現(xiàn)，為此，文中基于課題組前期的研究，建立了以速率符號(hào)、電壓和位移為神經(jīng)元輸人的混合裝置BP網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖15所示。同時(shí)以T-S模糊邏輯來(lái)判斷電壓值的大小，因此，對(duì)于具有n個(gè)自由度的剪切型結(jié)構(gòu)模型，在其結(jié)構(gòu)上安裝p個(gè)減震裝置，當(dāng)受到一維地震作

4結(jié)論

研發(fā)了一種新型SMA壓電混合減震裝置，進(jìn)行了相應(yīng)的電一力學(xué)試驗(yàn)。設(shè)計(jì)制作了一個(gè)相似比1：2的10kV干式空心電抗器模型，對(duì)其進(jìn)行了無(wú)控、被動(dòng)控制和混合控制時(shí)的模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)和數(shù)值模擬，分析了El Centro波、江油波和上海波時(shí)的結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)及其減震效果。主要結(jié)論如下：

（1）混合減震裝置的SMA和壓電單元依次工作，當(dāng)小震時(shí)SMA單獨(dú)工作，當(dāng)大震時(shí)，SMA先工作，而后SMA和壓電單元同時(shí)工作，是一種構(gòu)造合理，性能穩(wěn)定，耗能能力好的減震裝置。

（2）在被動(dòng)控制的基礎(chǔ)上，SMA-壓電混合減震裝置可以根據(jù)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力反應(yīng)實(shí)時(shí)改變壓電單元阻尼力的大小，進(jìn)一步降低電抗器模型結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)。一般地，被動(dòng)控制時(shí)，位移和加速度減震率可達(dá)40%，混合控制可達(dá)50%，且震后未見電抗器結(jié)構(gòu)薄弱部位發(fā)生地震破壞，說(shuō)明智能材料減震系統(tǒng)提高了電抗器結(jié)構(gòu)的抗震可靠性，為電氣設(shè)備系統(tǒng)的減震控制保護(hù)提供了新途徑。

（3）基于減震裝置的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以速率符號(hào)、電壓和位移為神經(jīng)元輸人的BP網(wǎng)絡(luò)對(duì)減震裝置的輸出力進(jìn)行跟蹤，利用T-S模糊邏輯來(lái)調(diào)整壓電單元激勵(lì)電壓的大小，建立了電抗器結(jié)構(gòu)SMA-壓電混合減震控制仿真模型，結(jié)果表明，仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好，表明BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以較好地跟蹤壓電SMA混合減震裝置的輸出力。