设置修正系数及阻尼方法
阻尼综述——阻尼模型、阻尼机理、阻尼分类和结构阻尼建模方法

阻尼1 引言静止的结构,一旦从外界获得足够的能量(主要是动能),就要产生振动。
在振动过程中,若再无外界能量输入,结构的能量将不断消失,形成振动衰减现象。
振动时,使结构的能量散失的因素的因素称为结构的阻尼因素。
索罗金在其论著中将结构振动时的阻尼因素概括为几种类型,即界介质的阻尼力;材料介质变形而产生的内摩擦力;各构件连接处的摩擦及通过地基散失的能量。
百多年来,不同领域的专家,均根据自身研究的需要,着重研究某种阻尼因素,如外阻尼、摩擦阻尼、材料阻尼及辐射阻尼等。
对于材料阻尼的物理机制,文献[82]、[126]、[127]等分别做了简要描述。
材料阻尼是一个机制比较复杂的物理量,由多种基本的物理机制组合而成。
如金属材料中的热弹性、晶体的粘弹性、松弛效应、旋转流效应、电子效应等对阻尼均有贡献。
对一般的非金属材料(如玻璃、各种聚合物等),电子效应对能量的损失影响较小。
温度、绝热系数等也是影响阻尼的重要因素。
一般来说,非金属材料的能量损失比金属大。
此外地质岩石由不同种固体微粒组成,且有空隙体积,因此,其阻尼特性与一般材料不同。
岩石中能量损失主要由三个物理机制构成:岩石内部微粒间的粘性=岩石的内摩擦及较大的塑性变形,而岩石的内摩擦与岩石内部微粒间接触处的位错及塑性变形有关。
如献[82]所述,为了计算、分析结构在外界载荷作用下产生的反应,人们建立了描述固体材料应力应变关系的物理模型。
最简单的物理模型是单参数模型,即材料只产生弹性应力或只产生粘滞应力,但这两种模型不能代表材料中真实存在的粘弹性。
人们又建立了双参数线性模型,即Maxwell及Kelvin模型。
其中Maxwell模型由线性粘滞体和线弹性体串联而成,Kelvin模型是此二者并联而成的。
若设线粘滞体的应变为一般情况下,在结构振动分析设计中,与弹性力和惯性力相比,阻尼力在数值上较小。
然而,在一定条件下,阻尼因素将起很重要的作用。
如果没有阻尼力存在,振动体系在共振时将达到非常大的幅值。
汽轮机叶片的动强度

(一)叶片弯曲振动的微分方程
计算方法: 首先根据叶片结构及实际工作情况作出假定,得出简化的力学模型,
然后列出微分方程式,求通解。 由叶片的边界条件确定积分常数 最后求出叶片自振频率 1、基本假定
叶片根部刚性固定,根部截面处挠度转角为0; 叶片为弹性杆; 叶片只在一个平面内振动; 叶片振动无阻尼; 不考虑离心力对振动影响;
汽流的作用力不均匀分布,叶片每经过一只喷嘴片,汽流作用力就减小一
次,即受到反方向的扰动。
(2)计算 Ⅰ)全周进汽
喷嘴沿圆周向是均匀分布,所以 fh zn,n 一般zn=40~90。
Ⅱ)部分进汽,部分进汽度e
进汽弧度有 zn个 喷嘴,级平均直径dm,
动叶经过一个节距所需时间 所以
tm
e dm zn
,当量喷嘴数
Al4
(kl )2
2
EI ml 3
f的影响因素:叶片材料(E、ρ),结构(A,I,l)
(kl)0
1.875
(kl)1
4.694 7.855
(kl)2
(kl)3
……
10.996 ……
A0型的最低阶振动自振频率
(kl)2
f A0 2
EI
Al4
0 :1 :2 : 1: 6.27 :17.55
f An
• 上下两隔板结合面处喷嘴错位或有间隙; • 级前后有抽汽口,抽汽口附近喷嘴出口汽流的轴向速度小,
引起扰动; • 高压级采用窄喷嘴时,加强筋对汽流产生扰动; • 采用喷嘴配汽方式
2、低频激振力频率计算
(1)对称激振力,若引起汽流扰动的因素沿圆周对称分布,则 fex kn,
n为动叶转速,k为一个圆周内的激振力次数。
振幅越大,当两者相等将发生共振,振幅及
PID调节参数及方法

PID调节参数及方法PID控制是一种常用的自动控制方法,它可以根据系统的实时反馈信息,即误差信号,来调整控制器的输出信号,从而实现系统的稳定性和性能优化。
PID调节参数是PID控制器中的比例系数、积分系数和微分系数。
调节这些参数可以达到所需的动态性能和稳态精度。
下面将介绍PID调节参数及常用的调节方法。
1.比例系数(Kp):比例系数用来调节控制器输出信号与误差信号的线性关系。
增大比例系数可以加快系统的响应速度,但可能会引起系统的超调和不稳定。
减小比例系数可以提高稳定性,但可能会导致系统的响应速度变慢。
调节比例系数的方法一般有经验法和试探法。
经验法:根据经验将比例系数初值设为1,然后逐渐增大或减小,观察系统的响应情况。
当增大比例系数时,如果系统的超调量明显增加,则应适当减小比例系数;相反,如果系统的超调量过小,则应适当增大比例系数。
反复调节,直到得到满意的响应。
试探法:根据系统的特性进行试探调节。
根据系统的频率响应曲线或步跃响应曲线,选择适当的比例系数初值,然后逐渐增大或减小,观察系统的响应。
如果系统的过冲量大,则应适当减小比例系数;如果系统的响应速度慢,则应适当增大比例系数。
反复试探调节,直到得到满意的响应。
2.积分系数(Ki):积分系数用来补偿系统的静差,增加系统的稳态精度。
增大积分系数可以减小系统的稳态误差,但可能会引起系统的震荡和不稳定。
减小积分系数可以提高稳定性,但可能会导致系统的静差增大。
调节积分系数的方法一般有试探法和校正法。
试探法:将积分系数初值设为0,然后逐渐增大,观察系统的响应。
如果系统的震荡明显增强,则应适当减小积分系数;相反,如果系统的响应速度慢,则应适当增大积分系数。
反复试探调节,直到得到满意的响应。
校正法:根据系统的静态特性进行校正调节。
首先将比例系数设为一个适当的值,然后减小积分系数,直到系统的静差满足要求。
这种方法通常用于对稳态精度要求较高的系统。
3.微分系数(Kd):微分系数用来补偿系统的过冲和速度变化,增加系统的相对稳定性。
2012新规范风荷载计算及其在PKPM软件中的实现

2012 规范风振系数采用如下公式:
β z = 1 + 2 gI 10 B z 1 + R 2
其中 g 、
(5)
I10 分别为峰值因子和 10m 高度名义湍流强度,均为常量;
R 为脉动风荷载的共振分量因子,
, 其中 1 + R 与 2001 规范的 ξ 的表达式相同;
2
2012 新规范风荷载计算及其在 PKPM 软件中的 实现
引言
相对于上一版规范 GB50009-2001(以下简称 2001 规范) , 《建筑结构荷载规范》GB50009-2012(以下 简称 2012 规范)对风荷载的计算方法做了较大的修改。其中不仅调整了风压高度变化系数和体型系数 等静力计算内容,而且对风振计算的内容与方法做了大量的改进和完善工作,这其中包括:修改了顺 风向风振系数的计算表达式和计算参数,增加了大跨度屋盖结构风振计算的原则规定;增加了横风向 和扭转风振等效风荷载计算的规定,增加了顺风向风荷载、横风向及扭转风振等效风荷载组合工况的 规定;增加高层建筑结构顺风向及横风向风振加速度计算等内容。 在风荷载的计算中,除了少数工程通过风洞试验获得数据以外,大多数工程仍需要借助于软件的自动 计算功能, 这就需要由工程人员自行确定相关的参数, 由于 2012 规范中风荷载计算涉及的参数较 2001 规范明显增多,且计算方法变得更加复杂,使得参数的选择和对计算结果的定性校核变得比较困难, 因此有必要对各参数的选择和主要参数对计算结果的影响进行详细的分析讨论。 在本文中,依据 2012 规范提供的计算方法,结合 PKPM 的软件,讨论了不同的参数设置和结构的特征 对计算结果的影响,并对规范中的重要条文,如适用范围等进行了重点探讨。
关于地基阻尼比测试分析方法的讨论和改进

第32卷第3期桂林理工大学学报Vo L32 No.3 2012年8月Journal of Guilin Unive rs it y of Tech nology Aug.2012文章编号:1674—9057(2012)03—0316一04doi:10.3969/j.is sn.1674-9057.2012.03.005关于地基阻尼比测试分析方法的讨论和改进昊邦达(五洲工程设计研究院,北京100053)摘要:近年因编制国家液压振动台基础技术规范,由于地基阻尼比很重要,须对国内外某些主要测试和分析方法有所了解、研究,并作讨论和改进。
本文介绍了切线法、点峰法、双峰法、多峰法、比拟法等方法的优缺点:点峰法可用线位移响应曲线相对宽度左半宽得出,阻尼比偏低,不宜用于需用阻尼控制共振的大型强振台基础设计;多峰法计算出的阻尼比值较大,可用于大型振动台基础的设计;对弹性半空间理论实用化的莱斯默比拟法,通过实测和论证,作了修正,用于新编规范,提高了我国长期以来使用的小阻尼比值。
既能与国际接轨,又更为实用,且不失安全,经济效益显著。
关键词:地基阻尼比;切线法;点峰法;双峰法;多峰法;莱斯默比拟法中图分类号:TU435 文献标志码:A自20世纪80年代以来,我国已引进不少液压法等,主要内容见其中的第3部分。
经分析比较,振动台,国内亦力争自行制造,因而13益增多。
由最后确定只用点峰法,先后公开用于文献[2—于是新型激振器,基础设计不包括在现行国家动力5]。
至于切线法、双峰法,由于认为缺点是较粗机器基础设计规范之内。
设计中缺乏经验,已出现糙,至今一直未见公开应用。
文献[1]因未公开不少问题,因此需要编制一基础规范以利于工作。
出版而无馆藏,现在很难查到。
重点之一在于地基阻尼比的取用,这是由于振动台为了了解当时规范编制的背景,笔者查阅了频带宽、激振力大、振动强烈,须用地基阻尼比控译本文献[6]及其原文本,原文本出版于1970 制共振,充分发挥阻尼作用。
阻尼比

图 4 定义振型组合方法 结果->分析结果表格->层->层剪重比(反应谱分析) 结果->位移->位移等值线 ������ =0.05,0.1 及 0.2 时:基底剪力与位移值均相同,参见下表及下图。
楼层剪力 层 1F 反应谱 RX(RS) X(kN) 28.05 Y(kN) 23.49 X(kN)
根据阻尼比修改反应谱: 当仅选择一个设计反应谱时,计算各振型地震作用时可应用下 面的修正公式。 1.5 CD = + 0.5(ζ 为阻尼比) 40ζ + 1 说明: 1. 当选择多个设计反应谱时,不能应用修正公式。因为反应谱之间要根据阻尼比进行 内插。阻尼比不能超出反应谱阻尼比的上限和下限。 2. 在模态组合方法中选择了 CQC 方法时, 由于 CQC 组合公式中已经考虑了阻尼比的影 响 ,因而不必采用修正公式。
, (由于 Gen 中还未加入新规范,所以该处采用
了旧规范中公式) 。反应谱的最大值为������2 ������������������������ ,可见������ < 0.05时,阻尼调整系数������2 >1; 同时 阻尼比越大,阻尼调整系数越小,因而地震荷载越小。从另外一个角度来讲,阻尼比越大, 对反应谱的折减就越多。 2. 荷载->反应谱分析数据->反应谱函数
Cn 2 hn K
i
n
式中: Cn —— 第 n 个单元的阻尼矩阵; Kn —— 第 n 个单元的刚度矩阵; hn —— 第 n 个单元的阻尼比。 基于上述假定单元的耗能和应变能可按下式计算:
i ,n 2 hn i ,n K n i ,n E D i , n u i ,n C n u
N N
阻尼摆

8.阻尼摆(Damped Pendulum)一.概述阻尼摆是日常生活中极其常见的物理现象,只要有阻力的存在,就会有阻尼摆的存在。
对阻尼摆及其规律的研究,不但可以减小阻尼摆对我们日常生活的不良影响,同时也利用其规律使我们的生活更加方便。
本实验的实验目的就是要演示在不同磁阻力的作用下的阻尼摆现象,并试求阻尼摆的阻尼系数。
假设阻尼摆的振幅衰减为原来一半所须时间为t,则该阻尼摆的阻尼系数为:t 2ln=β二.实验仪器ScienceWorkshop TM750接口、旋转移动传感器(CI-6538)、混沌配件(CI-6689)基底和支架(ME-9355)。
三.实验步骤1.将旋转移动传感器固定到支架上,在将带有小锤的圆盘用螺钉固定到旋转移动感器上(如上图);2.将提供阻力的磁铁安装到旋转移动传感器上,小磁铁离圆盘不同距离将产生不同的阻力3.在Science Workshop窗口上打开一个图形窗口,将纵轴设置为角速度,横轴设置为时间;旋转移动传感器的“分格/旋转”应该设置为1440;4.开始实验时将小锤置于最低处。
开始记录数据,将圆盘向一个方向绕过一个角度,放开后让其自由摆动。
当在图形窗口观察到振幅为零时,停止记录。
5.观察实验图形,初步求阻尼系数。
四.实验图形图1图2图3 五.阻尼系数求法(第二组蓝色)在窗口上用鼠标点击标尺图标按钮,在图形窗口中读出最大振幅的值,如图4图4则振幅最大值的对应时间显示在横轴下(如上图),以同样的方法找出振幅大小减为一半时对应的时间,记录到下表中。
图5 图6求得的平均值与振幅修正可得比较精确结果。
六.实验数据处理实验数据处理应用图形:数据处理表振幅最大对应时间(s) 振幅减半对应时间(s)时间差t(s) t2ln=β1.170 10.643 9.473 0.0732由以上计算可得阻尼系数为0.0732。
墙式黏滞阻尼器在某学校消能减震设计中的应用分析

墙式黏滞阻尼器在某学校消能减震设计中的应用分析刘荣林,杜晓菊(基准方中建筑设计股份有限公司,四川成都 610015)[摘要]:根据《四川省建设工程抗御地震灾害管理办法》及《建设工程抗震管理条例》要求,成都某中、小学校采用墙式黏滞阻尼器的消能减震设计。
选取该小学单体5为例,采用框架结构,综合考虑建筑使用功能和结构抗震要求,在1~3层共布置18套黏滞阻尼器。
建立未设置阻尼器和设置阻尼器两种结构模型,YJK5.2.1模型未建立阻尼器进行小震及等效中震包络设计,SAP2000(V24.0)建立阻尼器进行中震快速非线性时程分析法(FNA方法)减震分析,SAUSAGE(2022.2版)建立阻尼器进行大震弹塑性动力时程减震分析(修正的中心差分格式法)。
最终结果表明,设置墙式黏滞阻尼器能显著降低结构的地震响应,说明该结构设计合理,安全可靠;同时进行不同阻尼系数及阻尼指数情况下的附加阻尼对比。
[关键词]:墙式粘滞阻尼器;消能减震;学校建筑[中图分类号]:[文献标识码]:墙式黏滞阻尼器在某学校消能减震设计中的应用分析1.工程概况本项目位于成都双流区,为学校建筑,其建筑功能包括教室、办公室、实验室、会议室、食堂、报告厅、篮球场,采用现浇混凝土框架结构(属于多层结构),根据建筑功能及平、立面特点,中学通过设置防震缝划分为6个结构单体,小学通过设置防震缝及钢连廊划分为6个结构单体。
中学、小学结构平面布置如下图所示。
图 1‑1中学平面示意图图1‑2小学平面示意图 2.结构设计参数及体系选取小学单体5为例进行消能减震分析,主要设计参数详表 2‑1。
表2‑1主要设计参数小学单体5平面总长度约49.1m,宽度约26.0m;因首层层高4.8m大于其余楼层3.9m,在2层板面通过调整柱截面尺寸,将楼层的等效剪切刚度比值控制在规范要求的范围内。
本项目地基基础采用以中等风化泥岩作为基础持力层的旋挖灌注桩,旋挖灌注桩桩径800mm,单桩承载力为2100~2250KN,地下室范围桩长约为13~17m,无地下室范围桩长约为18~23m。
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KURZ流量计设置修正系数及阻尼系数方法1、双击桌面通讯软件快捷键,打开通讯软件
2、弹出对话框
3、点选“Serial”,并在下拉菜单中选择已连接的通讯端口,点击“OK确认”
4、连接成功,显示测量值
5、如感觉字体太小,可放大字体。
(1)、点选“Setup”,并在显示的菜单中选择“Font”
(2)、在展开的对话框中,选择14号字体,点击确认
(3)、显示字体被放大
6、参数设置。
首先在电脑小写英文状态下按“P”键,要求输入密码
7、输入密码“654321”,按回车键确认。
注意:输入密码654321,可对流量计参数进行修改;
输入密码123456,可查看流量计参数,但不可修改
8、输入密码正确,显示两个菜单操作模式,1为滚动菜单,2为快跳菜单
9、按数字键2,选择快跳菜单
10、按数字键3,选择3号菜单,按回车键确认
11、警告信号输出被锁定,流量计将固定输出菜单操作前最后的测量值
12、警告显示结束后会自动显示菜单内容
显示菜单为传感器阻挡系数,和设置的管道截面积、传感器直径及插入深度等参数有关,且自动生成,在此无法修改。
13、按P键后显示原测量修正系数
14、输入所需的修正系数
15、按回车键确认,显示新值被接受
16、自动转跳下一选项,阻尼时间设置(如不设置,按H键返回退出)
17、按数字键,输入所需阻尼时间
18、输入完成后,按回车键确认,显示新值被接受
19、自动显示数据更新中
20、自动转跳至4号菜单。
21、退出参数设置,按H键后显示数据存储中
22、然后自动返回测量状态,参数设置完成。