质量调谐阻尼器和调频液体阻尼器

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机械设计中的减振原理

机械设计中的减振原理

机械设计中的减振原理减振是机械设计过程中十分重要的一环。

在机械系统中,振动是不可避免的,然而过大的振动会给设备和结构带来严重的损坏。

因此,了解和应用减振原理来有效地降低振动是至关重要的。

本文将介绍机械设计中常用的减振原理及其应用。

1. 弹性元件减振原理弹性元件是一种常见的减振装置。

其原理是通过优化弹性元件的刚度和阻尼特性,吸收和分散机械振动的能量。

常见的弹性元件包括弹簧和减振橡胶垫等。

当机械系统受到外力作用而发生振动时,弹簧可以通过吸收振动能量来减小系统的振幅。

而减振橡胶垫则可以通过其良好的弹性和阻尼特性,将振动传导至垫子内部发生能量损耗,从而达到减振的效果。

2. 质量调谐减振原理质量调谐减振原理是通过调整系统的质量参数,使之与外力的激振频率达到共振或者抵消的状态,从而减小系统的振动。

当系统的共振频率等于外力的激振频率时,振动能量将被大幅度放大,产生破坏性的共振效应。

而通过增加系统的质量,可以改变共振频率,使之偏离外力的激振频率,从而减小系统的振动。

3. 阻尼器减振原理阻尼器是一种通过消耗振动能量来减小机械系统振幅的装置。

常见的阻尼器包括摩擦阻尼器和液体阻尼器等。

摩擦阻尼器的减振原理是利用材料之间的摩擦力来将振动能量转化为热能。

通过调整阻尼器的材料和表面特性,可以有效地减小振幅。

液体阻尼器则通过液体的黏性来消耗振动能量。

振动能量通过液体阻尼器内部的流动而转化为热能,从而减小机械系统的振动。

4. 动平衡减振原理动平衡是一种常用的减振方法,通过调整机械系统的质量分布,使之在运动中达到平衡状态,从而减小振动。

动平衡的原理是在机械系统中添加平衡块,在旋转时调整平衡块的位置,使得系统在运动中产生的离心力和离心力矩为零。

通过动平衡可以减小机械系统的振幅,提高系统的稳定性和工作效率。

综上所述,机械设计中的减振原理是通过合理选择减振装置和优化系统参数,来减小机械系统的振幅并保证其稳定工作。

弹性元件、质量调谐、阻尼器和动平衡等方法都可以有效地降低机械系统的振动水平。

阻尼器工作原理

阻尼器工作原理

阻尼器工作原理阻尼器是一种常见的工程机械装置,它的作用是通过消耗能量来减缓或抑制机械振动或运动。

在工程设计中,阻尼器被广泛应用于各种机械系统中,例如汽车悬挂系统、建筑结构、桥梁、风力发电机等。

阻尼器的工作原理是通过转化机械振动或运动能量为热能或其他形式的能量来实现减震或减振的效果。

本文将从阻尼器的分类、工作原理和应用领域等方面来详细介绍阻尼器的工作原理。

一、阻尼器的分类。

根据阻尼器的工作原理和结构特点,可以将阻尼器分为多种类型,常见的阻尼器包括液体阻尼器、气体阻尼器、摩擦阻尼器和涡流阻尼器等。

1. 液体阻尼器,液体阻尼器是一种利用流体阻尼来实现减震的装置,通常由密封的容器、流体和阀门等组成。

当机械振动或运动时,流体在容器内流动,通过阀门的调节来消耗机械能,从而实现减震的效果。

2. 气体阻尼器,气体阻尼器是一种利用气体的压缩和膨胀来实现减震的装置,通常由气缸、活塞和阀门等组成。

当机械振动或运动时,气体在气缸内压缩或膨胀,通过阀门的调节来消耗机械能,从而实现减震的效果。

3. 摩擦阻尼器,摩擦阻尼器是一种利用摩擦力来实现减震的装置,通常由摩擦片、弹簧和阀门等组成。

当机械振动或运动时,摩擦片在摩擦面上产生摩擦力,通过阀门的调节来消耗机械能,从而实现减震的效果。

4. 涡流阻尼器,涡流阻尼器是一种利用涡流效应来实现减震的装置,通常由导体、磁场和阀门等组成。

当机械振动或运动时,导体在磁场中产生涡流效应,通过阀门的调节来消耗机械能,从而实现减震的效果。

二、阻尼器的工作原理。

阻尼器的工作原理可以总结为能量转换和能量消耗两个方面。

在机械振动或运动时,阻尼器通过转换机械能为其他形式的能量来实现减震或减振的效果。

1. 能量转换,当机械振动或运动时,阻尼器将机械能转换为热能、声能或其他形式的能量。

例如,液体阻尼器通过流体的摩擦来将机械能转换为热能,气体阻尼器通过气体的压缩和膨胀来将机械能转换为热能,摩擦阻尼器通过摩擦力来将机械能转换为热能,涡流阻尼器通过涡流效应来将机械能转换为热能。

浅谈阻尼器的类型和原理分析

浅谈阻尼器的类型和原理分析

广州大学研究生文献综述论文题目浅谈阻尼器的类型学院土木工程学院班级名称2016级专硕一班学号2111616149 学生姓名陆富龙2016 年12 月18 日关于阻尼器的类型总结摘要:随着抗震在结构中的重要性越来越重要,高强轻质材料的采用,高层、超高层等高柔结构及特大跨度桥梁不断涌现,相关的研究也越来越多,从结构抗震到结构的减震再到结构的隔振,各种的理念层出不穷,然在抗震中,现在比较方便和比较常用的就是在建筑结构上加入阻尼器,用以吸收地震或风震产生的能量,以提高结构的抗震性能,随着科技的发展,各种阻尼器不断的更新创新,运用各种的原理来优化阻尼器,对于形式多样、要求各异的工程结构,如何在推广应用消能技术时,选择适合的阻尼器类型并进行阻尼器的合理优化设计将关系到这一技术的发展前景,具有重要的现实意义,值得进一步探讨研究。

关键词:阻尼器,类型,适用Abstract: withthe earthquakeis becoming more and more important inthe importance ofthe structure,high-strength lightweight material used, high-risestructure and extra long—span Bridgesand super—tall soft, related research also more and more, from the structure seismic to structureofshock absorption and vibration isolation of the structure,variousLiNianCeng outone after another, butin the earthquake, is nowmore convenientand more commonly usedin building structureswith dampers,earthquakeor windtoabsorbenergy,to improve theseismic performance of structure, with the development of science and t echnology, theupdatingand innovation of variousdampers, use all kinds oftheprinciple to optimize damper, foravarietyof formsandrequirements of different engineering structure,howto promoteapplication ofenergydissipation technology,select the appropriatetype ofdamper andthe optimization of damper design will be related to the developmentprospects of thistechnology,hasimportant practicalsignificance and worthy of further research arediscussed。

调谐质量阻尼器的两大主要特点

调谐质量阻尼器的两大主要特点

调谐质量阻尼器的两大主要特点
调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper,简称TMD)是一种离散型阻尼装置,也称作为一个主动质量阻尼器或谐波减振器,这种装置安装在振动结构,以抑制结构的振动,防止结构的损坏和失效。

调谐阻尼器的使用场合主要用于控制框架结构、支架系统、整台设备、高层建筑和海洋船舶等的振动和噪声,并可取得令人满意的结果,且结构简单、使用方便、成本也低。

调谐质量阻尼器对谐波振动造成的激烈运动具有稳定作用,它能用较轻巧的组件来抑制振动,即使在最恶劣条件下也能起到减振的作用。

调谐阻尼器是一个单自由度系统,由质量和大阻尼粘弹弹簧组合而成;它也可以由质量、线性弹簧和粘性阻尼器组成;或者是弹阻尼共振梁:或用粘弹材料连接复杂结构中的不同零件而成。

因此,可以根据结构特点将调谐阻尼器设计成不同的形式。

但是这些装置的一个共同特点是既通过调谐来吸收主要振型的振动,又通过阻尼损耗结构的宽频振动能量来控制结构振动,它不同于无阻尼谐振器或动力吸器,后者如同一个调谐共振能量转换装置,仅在其调谐频率上吸收结构振动。

由于调谐阻尼器的最大特点是通过调谐来吸收主要振型的振动,和通过阻尼损耗结构振动其它振型的振动能量来控制振动,因此它们就可在一个较宽的频率范围内,而不仅是在调谐频率上抑制结构振动所以一个调谐阻尼器往往可以控制结构的几阶共振频率的振动,这样就大大地扩大了调谐阻尼器抑制振动的适用范围。

调谐阻尼器的另一个特点是它所损耗的结构振动能量取决于结构上某一局部位置的振动位移,而不像表面阻尼处理结构那样取决于表面一个区域的应变。

因此,调谐阻尼器就可以应用于非板状零件、框架结构、大型天线、高层建和船舶等,它的安装位置是在大位移响应点上而并非一个面,因此施工简单、机动灵活。

调谐质量阻尼器TMD

调谐质量阻尼器TMD

NO.4 TMD能否用于抗震 1、进行风时程工况下TMD方案与阻尼器方案减震效果对比 由表可见,在加设TMD或阻尼器以后,楼层加速度、基地位移角、基底剪力和弯矩都有明显 改善,且本次试验的阻尼器方案减振效果尚略优于TMD方案。
NO.4 TMD能否用于抗震
2、进行地震程工况下TMD方案与阻尼器方案减震效果对比
NO. TMD在工程上的应用 3二、纽约Citicorp中心
Citicorp中心高279m,大楼底部仅设 置了4根粗大的柱子支撑整个大厦,水 平刚度较柔,在强风作用下,水平摆 动很大,该大楼最后采用了约 3630KN重的混凝土调频质量块。
该TMD安装于建筑的59楼,在这个高 度,建筑物可以用一个约为20000t的 简单模态质量表设计,TMD固定于其 上形成图二所示的2-DOF系统。实验 结果和实际观测显示,TMD能将建筑 的风致加速度水平减少约50%。
TMD构造布置的多样性
NO.2
各种形式的TMD
TMD构造布置的多样性
TMD在工程上的应用
NO.3
一、澳大利亚悉尼Centerpoint塔 TMD在工程上的应用
安装TMD的第一个结构是悉尼的Centerpoint塔。作为结构的供 水和防火设施,塔的水箱和一个液压吸振器一起被设计到TMD中 用以减小风致运动。水塔悬挂于回转塔的径向构件上,随后又将 一个40t重的辅助质量安装在中间锚固环上以进一步控制第二振型 的振动。加速度测定结果表明,风致加速度响应减少了40%— 50%。 单摆型TMD结构的例子还包括加拿大多伦多CN塔、位于日本 Osaka的水晶塔等。其中高157m的水晶塔也利用了置于结构顶部 的储水箱作为单摆TMD。
D在工程上的应用
三、合肥电视塔 NO.3 由加速度响应比例来看,最优的频率比和最优阻尼比分别是1.02和 0.07。最大的加速度减振率达到了49%。 为获得电视塔风振响应的最大减振率 需要进行TMD参数的优化分 析从而确定TMD的三个重要参数即质量、频率和阻尼比。由于电视 塔的风振响应是以第一振型为主,故TMD 应调谐至结构第一阶频 率。设计时水箱总质量为60000kg,故TMD质量即为60000kg, 因而TMD 与电视塔第一阶振型广义质量的比值为0.0196 。固定质 量比,变化TMD与结构第一振型的频率比和TMD阻尼比可计算出 各种控制情况下电视塔(以第12质点响应为代表)和TMD的位移和 加速度响应。

质量调谐阻尼器和调频液体阻尼器

质量调谐阻尼器和调频液体阻尼器
浅水理论由于水深较浅考虑液体运动的非线性液面晃荡大从而加大了结构的阻尼产生减振效果但浅水水箱只适合做阻尼器不适合其它用途所以生活消防等所需的水箱需要专门的大空间来放置提高了工程造价因此比较适合塔式等高耸结构
质量调谐阻尼器(TMD)

调频液体阻尼器(TLD)
目录 质量调谐阻尼器 调频液体阻尼器
调谐质量阻尼器的组成与机理
调谐质量阻尼器的早期研究
Snowdon研究了其他可能的吸振器形式,如三单元吸振 器,显示如果第三单元与阻尼器串联,主系统幅值能减小 15%~30%,但这种减小对频率是非常敏感的,在实际中 它将影响吸振器的性能。 Ioi和Ikeda提出了主系统在小阻尼情况下吸振器参数优 化的经验公式。Randall等提出了在系统中考虑阻尼影响 的这些参数的设计图表。Warburton和Ayorinde则进一 步用表列出了最大动力放大因子、调谐频率比及特定质量 比和主系统阻尼比的吸振器阻尼比的优化值。
调谐质量阻尼器由质块,弹簧与阻尼系统组成。 当结构在外激励作用下产生振动时,带动TMD系统 一起振动,TMD系统产生的惯性力反作用到结构上, 调谐这个惯性力,使其对主结构的振动产生调谐作用, 从而达到减小结构振动反应的目的。
调谐质量阻尼器的早期研究
TMD结构应用的现代思想的最早来 源是Frahm在1909年研究的动力吸 振器。Frahm的吸振器的图解见图 7.1,它由一个小质量m和一个刚 度为A的弹簧连接于弹簧刚度为K的 主质量M。在简谐荷载下,当所连 接的吸振器的固有频率被确定为激 励频率时,主质量M能保持完全静 止。
TMD系统的问题及解决方法:
对于某个TMD系统,应尽量以控制主结构的低阶振型为 目标; 单个TMD用于结构控制时其有效频率较窄,控制效果不 稳定。可以通过增加TMD系统的数量以应对较宽频带的激 励; 对于以某一振型为主要控制目标的TMD系统,其最优装 设位置是该振型最大反应向量的质点处; 对于具有多个振型的主结构减振控制,可以适当增大 TMD系统的阻尼或者设置多个TMD系统。

调谐质量阻尼器

调谐质量阻尼器
调谐质量阻尼器
上海蓝科建筑减震科技股份有限公司 2020.3.7
蓝科减震:
1、悬挑梁采用型钢制作,其材质应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700或《低合金高强度结构钢》GB/T1591中的规定。2、用于固定悬挑梁的U型 钢筋拉环或锚固螺栓材质应符合现行国家标准《钢筋混凝土用钢第1部分:热轧光圆钢筋》GB1499.1中HPB235级钢筋的规定。3、脚手架钢管应采用现行 国家标准《直缝电焊钢管》GB/T13793或《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3091中规定的Q235普通钢管,钢管的钢材质量应符合现行国家标准《碳素结 构钢》GBT700中Q235级钢的规定。每根钢管的最大质量不应大于25.8kg。新钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕 和深的划道,钢管要有产品质量合格证、质量检验报告钢管材质检验方法应符合现行国家标准全属拉伸温拉伸试验方法》GB/T228的有关规定,质量和钢 管外径、壁、端面等的偏差应符合建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JG130的有规定,应涂有漆旧钢管表面锈蚀深度、钢管弯曲变形应符合《建筑 工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130的有关规定。锈蚀检查应每年一次检查时,应在锈蚀严重的钢管中抽取3根,在每根锈蚀严重部位横问断取检 查当的深超过规定值时不得使用钢管上严禁打孔。4、扣件应采用可锻铁或钢制作,其量和性能应符合现行国家标准《管脚手架扣件》GB15831的要求,采 用其他材制作的扣件,应经试验证明其质量符合该标准的规定后方可使用扣应有生产许可证、法定检测单位的测试报告和产品合格证。扣件进入施工现 场应检查产品并应进行抽样复试扣件在使用前应逐个挑选,有裂,变形、照出现治禁使用。扣件在螺栓拧扭矩达65Nm时,不得发生。新、扣件均应进行锈 处理5、设架子前应进行保养,除统一涂色,环保观应符合现行行业标准《建筑施工木脚手架安全技术规范》JGJ64的相关规定。7、安全网采用密目式安 全立网,应符合下列要求:(1)网目密度不低于2000目/100cm3(2)网体各边缘部位的开眼环扣必须牢固可靠,孔径不低于1mm(3)网体缝线不得有跳针、露缝, 缝边应均匀(4)一张网体上不得有一个以上的接,且接缝部位应端正牢固:(5)不得有断沙、破洞、变形及有碍使用的编织缺陷:(6)阻燃安全网的续燃、阻燃 时间均不得大于4s使用的安全网必须有产品生产许可证和质量合格证,以及由相关建筑安全监督管理部门发放的准用证:(7)做耐贯穿试验不穿 透,1.6×1.8m的单张网重量在3kg以上(8)颜色应满足环境效果要求,选用绿8、连墙件材料用钢管或型钢制作,其材质应符合现行国标准《碳素钢结构》 GB/T700中Q235级钢或《低合金强度结构钢》GBT1591中Q345级钢的规定9、可调底座的底板和可调托座托板宜采用Q235板制作,厚度不应小于5mm,允 许尺寸偏差应为0.2mm,示力面钢板长度和宽度均不应小于150mm:承力面钢板和丝杆应采用环焊,并应设置加劲片或加劲拱度:可调托座托板应设置开口 挡板,挡板高度不应小于0mm10、可调底座及可词托杆与螺合长度不得小于6,螺母厚度不得小于30mm,插入立杆内的长度不得小于150mm主要材料参数 表定距定位。根据构造要求在建筑物四角用尺量出内、外立杆离墙距离,并做好标记:用钢卷尺拉直,分出立杆位置,并用小竹片点出立杆标记;垫板、底座 应准确地放在定位线上,垫板必须铺放平整,不得悬空。在搭设首层脚手架过程中,沿四周每框架格内设一道斜支撑,拐角处双向增设,待该部位脚手架与主 体结构的连墙件可拉结后方可拆除。当脚手架操作层高出连墙件以上两步时,宜先立外排,后立内排。其余按以下构造要求搭设。本工程脚手架地基础部 位应在回填土完后夯实,采用强度等级不低于C15的混凝土进行硬化,混凝土化厚度不小于10cm地基承载能力能够满足外脚手架的搭设要求(具体计算数据 参阅脚于计算书),立杆垫板或底座面标高高于自然地坪50mm100mm,两侧设置排沟,排水证垫板尺寸采用长度不少于2厚度不小于50mm、宽度不小于 200mm的垫板或槽钢。【扣件式脚手架】【型钢挑脚手(件式)1、立杆设置(1)立杆采用对接接头连接,立杆与纵小平杆采用直角扣件连。接头位置交错布 置,两个相邻立杆接头避免出现在同步同内,并在高度方向错开的离不小于50cm;各接头中心距节点的正离不于步的13(2)上部单立杆与下部双立杆接处,采 用单立杆与双立杆之中的一根对接连接。主立杆与立杆采用旋转扣件连接,件数量不应少于2个。每根立杆底部应设置块,并且必须设置纵、横向地纵向 地杆应采用直扣件固定

土木工程结构减震控制方法

土木工程结构减震控制方法

土木工程结构减震控制方法摘要:近几年来,结构振动控制的理论和技术日益引人注目,特别是在土木工程的结构设计中,一种以减震为手段的设计已在国内外一些地震多发地区得到了应用,本文分析了土木工程结构减震的控制方法。

关键词:土木结构;减震;控制方法 一、结构减震控制的概念及分类应用结构控制系统是解决结构工程安全性问题的一个可替代的方法,从而为结构控制理论在土木工程中的应用指出了光明的前景。

结构控制的概念可以简单表述为:通过对结构施加控制机构,由控制机构与结构共同承受振动作用,以调谐和减轻结构的振动反应,使其在外界干扰作用下的各项反应值被控制在允许范围内。

结构减震控制根据是否需要外部能源输入可分为被动控制、主动控制和混合控制。

被动控制是指不需要能源输入提供控制力,控制过程不依赖于结构反应和外界干扰信息的控制方法。

文中所讨论的基础隔震、耗能减震等均为被动控制。

 二、土木工程结构减震的控制方法1、被动控制结构被动控制是指控制装置不需要外部能源输入的控制方式。

其特点是采用隔震、耗能减震和吸能减振等技术消耗振动能量,以达到减小结构振动反应的目的。

被动控制的优点是构造简单、造价低、易于维护,并且不需要外部能源支持等。

目前,被广泛采用的被动控制装置有:1.1基础隔震体系。

基础隔振是在上部结构与基础之间设置某种隔振消能装置,以减小地震能量向上部的传输,从而达到减小上部结构振动的目的。

基础隔振能显著降低结构的自振频率,适用于短周期的中低层建筑和刚性结构。

由于隔振仅对高频地震波有效,因此对高层建筑不太适用。

1.2耗能减振体系。

常用的耗能元件有耗能支撑和耗能剪力墙等;常用的阻尼器有金属屈服阻尼器、摩擦阻尼器、黏弹性阻尼器、黏性液体阻尼器等。

1.3调谐减振系统。

常用的调谐减振系统有:调谐质量阻尼器(TMD )、调谐液体阻尼器(TLD)、液压质量振动控制系统(HMS)等。

调谐质量阻尼器是一个小的振动系统,由质量块、弹簧和阻尼器组成。

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近 20 年 来 , 国 内 外 学 者 针 对 单 个 TMD系统的理论和技术方法 , 提出了 系统的理论和技术方法, 系统的理论和技术方法 多调谐质量阻尼器的概念,简称 MTMD。 MTMD系统可对受较宽频带 。 系统可对受较宽频带 的外激励的结构进行振动控制, 的外激励的结构进行振动控制 , 效果 明显。上海青浦电视塔高168m,在离 明显。 上海青浦电视塔高 , 地面137.5m的一段悬挂 个质量摆 , 的一段悬挂11个质量摆 地面 的一段悬挂 个质量摆, 这 11 个 质 量 摆 的 自 振 周 期 为 地 0.398Hz~0.487Hz , 它 们 组 成 的 频 带 震 与风激励所产生的电视塔振动频带基 与风激励所产生的电视塔 振动频带基 动 本吻合, 经测试发现, 本吻合 , 经测试发现 , 电视塔天线端 时 位移的控制效果为 控制效果为20.3﹪ , 塔楼的 加 位移的 控制效果为 ﹪ 塔楼的加 程 ﹪ 速度反应最大值的控制效果 为 36.4﹪ 。 速度反应最大值的 控制效果为 控制效果
调谐质量阻尼器的早期研究
为了增强用于减小主系统最大动力响应的吸振器的效果: 为了增强用于 减小主系统最大动力响应 的吸振器的效果: 减小主系统最大动力响应的吸振器的效果 研究者们尝试了通过引入非线性吸振器弹簧 来 研究者们尝试了通过引入 非线性吸振器弹簧来加宽调谐 非线性吸振器弹簧 频率范围,Roberson(1962 1962) 频率范围 , Roberson(1962) 研究了将动力吸振器支承于主 系统的没有阻尼的线性弹簧上的动力响应。他将“消除带” 系统的没有阻尼的线性弹簧上的动力响应。他将“消除带 ” 定义为主系统幅值小于 1 的共振峰值之间的频率带。 定义为 主系统幅值小于1 的共振峰值之间的频率带 。 非线 主系统幅值小于 性吸振器的这个带宽很清楚地表明了比线性吸振器要宽得 性吸振器的这个带宽很清楚地表明了比线性吸振器要宽得 的这个带宽很清楚地表明了 多。 Pipes(1953)研究了有双曲正弦特征的强化弹簧, Pipes(1953)研究了有双曲正弦特征的强化弹簧,并得出 1953 阻止尖锐共振峰的出现 弹簧中非线性的影响是要阻止尖锐共振峰的出现, 弹簧中非线性的影响是要阻止尖锐共振峰的出现,并将相 对小幅值的奇次谐分量引入吸振器和主系统的运动中。 对小幅值的奇次谐分量引入吸振器和主系统的运动中。
调谐质量阻尼器的发展调谐质量阻尼器的发展-ETMD
现阶段, 国内外学者对TMD系统进行了改进和扩展 , 系统进行了改进和扩展, 现阶段 , 国内外学者对 系统进行了改进和扩展 形成了利用结构内部的设备 装置等作为质量体对结构 结构内部的设备、 形成了利用 结构内部的设备 、 装置等 作为质量体对结构 的振动能量进行消耗, 简称ETMD。 此系统克服了 的振动能量进行消耗 , 简称 。 此系统克服了TMD 系统需要增加额外质量的不足, 减轻了系统承载的负担。 系统需要增加额外质量的不足 , 减轻了系统承载的负担 。 目前该系统已经被应用于海洋平台的振动控制。 目前该系统已经被应用于海洋平台的振动控制 。 其优点 调谐质量与平台剩余质量之比可达200﹪以上,是普通 是调谐质量与平台剩余质量之比可达 ﹪以上, TMD系统的 倍,减振效果良好。 系统的40倍 减振效果良好。 系统的 地 震 动 时 程
调谐质量阻尼器的应用
台北101 大厦是目前世界第一高楼 总高度502 502m 台北 101大厦是目前世界第一高楼 , 总高度 502m , 共 100 101 大厦是目前世界第一高楼, 87层的一个房间内挂有一个端部带阻尼的大复摆 层的一个房间内挂有一个端部带阻尼的大复摆, 层,在87层的一个房间内挂有一个端部带阻尼的大复摆, 可减振 40﹪ ~60﹪ (风振或地震); ﹪ ﹪ 风振或地震)
调谐质量阻尼器的早期研究
为了改进动力吸振器的性能: 为了改进动力吸振器的性能: Snowdon研究了固体型吸振器对减小主系统响应的性能, Snowdon研究了固体型吸振器对减小主系统响应的性能, 研究了固体型吸振器对减小主系统响应的性能 表明采用恒定阻尼系数材料和刚度正比于频率的动力吸振 表明采用恒定阻尼系数材料和刚度正比于频率的动力吸振 恒定阻尼系数材料 器能显著的减小主系统的共振振动, 器能显著的减小主系统的共振振动,其性能明显优于弹簧 —阻尼筒型吸振器。 阻尼筒型吸振器。 Srinivasan分析了 平行阻尼动力吸振器 Srinivasan 分析了平行阻尼动力吸振器 , 即一个辅助无 分析了 平行阻尼动力吸振器, 阻尼质量平行加装于一个吸振器。在这种情况下, 阻尼质量平行加装于一个吸振器。在这种情况下,当阻尼 频率被精确调谐到激励频率时,主系统将保持静止, 频率被精确调谐到激励频率时,主系统将保持静止,但在 该情况下,消除带也变小了。 该情况下,消除带也变小了。
TLDTLD-调频液体阻尼器简介
调频液体阻尼器(Tuned Liquid Damper,简称TLD)是 调频液体阻尼器(Tuned Damper,简称TLD)是 TLD) 一种被动耗能减振装置, 一种被动耗能减振装置,近年来进行了大量的研究和 应用。调谐液体阻尼器利用固定水箱中的液体在晃动 应用。调谐液体阻尼器利用固定水箱中的液体在晃动 过程中产生的动侧力来提供减振作用。 过程中产生的动侧力来提供减振作用。其具有构造简 安装容易,自动激活性能好, 单,安装容易,自动激活性能好,不需要启动装置等 优点,可兼作供水水箱使用。 优点,可兼作供水水箱使用。
调谐质量阻尼器的应用
阿联酋28 层七星级大酒店 为了抵抗地震和风振, 阿联酋 28层七星级大酒店 , 为了抵抗地震和风振 , 在弧 28 层七星级大酒店, 度摆动的TMD系统,实现减振。 TMD系统 形支撑杆内安装了单自由 度摆动的TMD系统,实现减振。
调谐质量阻尼器的发展调谐质量阻尼器的发展-MTBiblioteka D调谐质量阻尼器的早期研究
TMD结构应用的现代思想的最早来源 TMD 结构应用的现代思想的最早来源 结构应用的现代思想的 Frahm在1909年研究的动力吸振器 年研究的动力吸振器。 是 Frahm 在 1909 年研究的动力吸振器 。 Frahm的吸振器的图解见图7 Frahm的吸振器的图解见图7. 1, 它 的吸振器的图解见图 由一个小质量m 和一个刚度为A 由一个小质量 m 和一个刚度为 A 的弹 簧连接于弹簧刚度为K 的主质量M 簧连接于弹簧刚度为 K 的主质量 M 。 在简谐荷载下, 在简谐荷载下 , 当所连接的吸振器 固有频率被确定为 激励频率时 被确定为激励频率 的 固有频率 被确定为 激励频率 时 , 主质量M 保持完全静止。 主质量M能保持完全静止。
TMD系统的问题及解决方法: TMD系统的问题及解决方法: 系统的问题及解决方法
对于某个TMD系统,应尽量以控制主结构的低阶振型为 系统,应尽量以控制主结构的低阶振型为 对于某个 系统 低阶振型 目标; 目标; 单个TMD用于结构控制时其有效频率较窄,控制效果不 用于结构控制时其有效频率较窄 单个 用于结构控制时其有效频率较窄, 系统的数量以应对较宽频带的激 稳定。可以通过增加TMD系统的数量以应对较宽频带的激 增加 系统的数量 稳定。可以通过增加 励; 对于以某一振型为主要控制目标的TMD系统,其最优装 系统, 对于以某一振型为主要控制目标的 系统 设位置是该振型最大反应向量的质点处; 设位置是该振型最大反应向量的质点处; 该振型最大反应向量的质点处 对于具有多个振型的主结构减振控制,可以适当增大 对于具有多个振型的主结构减振控制,可以适当增大 多个振型的主结构减振控制 TMD系统的阻尼或者设置多个TMD系统。 系统的阻尼或者设置多个 系统。 系统的阻尼或者设置多个 系统
质量调谐阻尼器(TMD) 质量调谐阻尼器(TMD)

调频液体阻尼器(TLD) 调频液体阻尼器(TLD)
目录 质量调谐阻尼器 调频液体阻尼器
调谐质量阻尼器的组成与机理
调谐质量阻尼器由质块,弹簧与阻尼系统组成。 调谐质量阻尼器由质块,弹簧与阻尼系统组成。 组成 当结构在外激励作用下产生振动时,带动TMD TMD系统一 当结构在外激励作用下产生振动时,带动 TMD 系统一 起振动,TMD系统产生的惯性力反作用到结构上 系统产生的惯性力反作用到结构上, 起振动,TMD系统产生的惯性力反作用到结构上,调谐 这个惯性力,使其对主结构的振动产生调谐作用, 这个惯性力 , 使其对主结构的振动产生调谐作用 , 从 而达到减小结构振动反应的目的。 而达到减小结构振动反应的目的。
TMD系统的优点: TMD系统的优点: 系统的优点
能有效衰减主结构的振动反应:在合理选取质量、 能有效衰减主结构的振动反应:在合理选取质量、刚度 系数、阻尼比等结构体系调谐参数的情况下, 系数、阻尼比等结构体系调谐参数的情况下,主结构的地 震反应(位移、加速度)可衰减30﹪ 震反应(位移、加速度)可衰减 ﹪~60﹪,可有效衰减 ﹪ 主结构在各种外部振动冲击下(地震、 海浪等) 主结构在各种外部振动冲击下(地震、风、海浪等)的振 动反应; 动反应; 可以充分利用主结构已有的结构作为TMD系统,不必专 系统, 可以充分利用主结构已有的结构作为 系统 门设置调谐装置; 门设置调谐装置; 采用TMD系统对于某些难以采取传统加强措施的结构, 系统对于某些难以采取传统加强措施的结构 采用 系统对于某些难以采取传统加强措施的结构, 如高层结构、高层塔架结构、大跨度结构、 如高层结构、高层塔架结构、大跨度结构、海洋平台等重 大结构,提供了一条难以替代的减振措施; 大结构,提供了一条难以替代的减振措施; 节省工程造价:由于TMD系统对主结构的减振作用明显, 系统对主结构的减振作用明显, 节省工程造价:由于 系统对主结构的减振作用明显 所以主结构可以减小构件截面尺寸 减小配筋、简化施工; 减小构件截面尺寸、 所以主结构可以减小构件截面尺寸、减小配筋、简化施工; 不仅适用于新建结构的减振控制,而且也适用于已有建 不仅适用于新建结构的减振控制,而且也适用于已有建 筑的减振控制。 筑的减振控制。
TLD减震控制理论 TLD减震控制理论
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