粘滞阻尼器的工作原理
粘滞阻尼器的理论研究及应用进展

粘滞阻尼器的理论研究及应用进展【摘要】本文分析总结了粘滞阻尼器的工作机理、耗能原理,以及国内粘滞阻尼器的研究与应用现状,包括粘滞阻尼材料,粘滞阻尼器的类型、性能和力学模型,粘滞阻尼减震结构的性能、分析模型和设计方法,粘滞阻尼器在工程中的应用状况等。
粘滞阻尼器作为一种被动控制装置,由于能向结构提供较大的阻尼,而且当结构变形最大时,阻尼器提供的控制力为零,从而使结构受力较为合理,因此在国内外得到了广泛的研究和一定的应用。
【关键词】粘滞阻尼器;耗能原理;应用进展一、粘滞阻尼器的工作原理粘滞阻尼器作为一种无需外部能源输入提供控制力的被动控制装置,将地震或风荷载输入结构的大部分能量加以吸收和耗散,从而保护主体结构的性能安全。
粘滞阻尼器具有:?滞回曲线呈饱满的椭圆形,具有很强的耗能能力,即使在微小变形条件下;不对主体结构附加刚度,有效解决阻尼器初始刚度难以与结构侧向刚度相匹配的问题;?采用/柔性耗能0的理念,可减少剪力墙、梁柱配筋的使用数量和构件的截面尺寸,经济性好;?不仅能用于新建土木工程结构的抗震抗风,而且能广泛应用于已有土木工程的抗震加固或震后修复工程之中;?适用性好,且维护费用低等特点,而受到越来越广泛的重视,研究和应用均取得了较快的发展,已经从作为结构附加保护系统的第二道防线发展成为结构构件的一部分,并将逐渐取代传统的结构抗震构件。
(一)粘滞阻尼器的耗能原理粘滞流体在阻尼器机构中流动,与阻尼器结构发生相互作用,使得流体动能转化为热能是粘滞阻尼器耗能的基本原理。
粘滞流体的动能向热能转化是通过摩擦耗能和孔缩效应耗能两方面进行的。
(二)粘滞摩擦耗能由于流体分子间的相互吸引力,使得流体具有内摩擦力从而产生粘度特性;流体的内摩擦力变化规律遵守牛顿内摩擦定律dzdv = (1-1)上式中:摩擦切应力;dzdv:流体的速度梯度; z :为层液厚度;:流体的动力粘度,简称流体粘度。
式(1-1)表明流体内部没有相对运动时,摩擦切应力为零,仅当出现速度梯度时才出现摩擦阻力,并且其大小取决于速度梯度。
桥梁用粘滞阻尼器

桥梁用粘滞阻尼器
桥梁用粘滞阻尼器是一种有效的抗震控制方法,它可以吸收和减少结
构振动产生的能量,从而保护桥梁结构不受损害。
粘滞阻尼器的工作
原理是基于流体粘性效应,通过阻尼液在阻尼器内的运动来吸收振动
能量,其具有响应速度慢、衰减量大的特点。
粘滞阻尼器通常安装在桥梁结构的特定部位,如梁的根部、剪力钉位
置等,以实现对其振动行为的控制。
它能够有效地减少结构的振动幅度,同时又不显著改变结构的几何形状和重量。
此外,粘滞阻尼器还具有许多其他优点,如无动力源、可靠性高、易
于维护等。
它的缺点是成本相对较高,且只能对单个自由度进行控制。
因此,在桥梁设计过程中,选择合适的阻尼器类型取决于各种因素,
如成本、安装位置、所需控制的效果等。
常见的粘滞阻尼器有摆式阻尼器、聚合物基阻尼溶液和热粘滞阻尼器等。
在具体应用中,需要结合具体的桥梁结构特点和工程要求,选择
合适的粘滞阻尼器类型,并进行相应的设计和安装。
粘滞阻尼器的工作原理及组成

粘滞阻尼器的工作原理及组成简介粘滞阻尼器作为一种常见的阻尼器,它可以通过摩擦力将动力系统的振动能量转化为热能,以达到减震降噪的效果。
在机械制造、建筑工程、航空航天等领域都得到了广泛的应用。
本文将介绍粘滞阻尼器的工作原理及其组成部分。
工作原理粘滞阻尼器的工作原理是利用材料的粘滞特性,将动力系统的振动能量逐渐转化为热能,从而达到减震降噪的效果。
这种阻尼器有两种方式完成振动能量的消耗,一种是使用粘滞材料,通过粘滞力将振动能量转化为热能;另一种是使用流体粘滞,利用流体力学原理将振动能量转化为热能。
组成部分粘滞阻尼器主要由以下几个部分组成:1.阻尼材料阻尼器中最关键的部件是阻尼材料。
通常会选用耐热性、耐磨性、抗拉强度高的硅橡胶、丁腈橡胶、氟橡胶等材料作为阻尼材料。
这些材料可以通过弹性形变和粘滞吸能的方式将振动能量转化为热能。
2.活塞粘滞阻尼器中的活塞通常由金属或塑料等材料制成,它主要用于承受作用力和传递作用力。
在受到外界作用力的作用下,活塞会受到位移,从而使阻尼材料产生变形,进而实现减震降噪的效果。
3.液压缸液压缸是粘滞阻尼器中的一个重要组成部分。
它能够稳定压缩阻尼材料,使阻尼材料能够实现弹性形变和粘滞效果,进而达到减震的效果。
通常液压缸会使用一定的精度和特殊的加工工艺来保证其精度和封装性。
4.密封材料密封材料在粘滞阻尼器中主要发挥密封作用,以保证液压系统中的液体不会泄漏。
在工作过程中,液体会通过密封材料流经阻尼材料,从而实现减震降噪的效果。
结论粘滞阻尼器作为一种常见的阻尼器,其工作原理和组成部分非常关键。
通过阻尼材料、活塞、液压缸、密封材料等部分的精密配合,粘滞阻尼器能够在振动系统中有效地将振动能量转化为热能,达到减震降噪的效果。
粘滞阻尼器工作原理

粘滞阻尼器是一种流体运动,其工作原理是当流体通过节流孔时会产生节流阻力的原理而制成的,作为一种抗震结构被,而被广泛应用于高层建筑、桥梁、建筑结构抗震改造、工业管道设备抗振以及军工等领域。
粘滞阻尼器一般由缸筒、活塞、阻尼孔、阻尼介质(粘滞流体)和导杆等部分组成。
在强震或风振中能率先消耗震(振)动能量,迅速衰减结构的震(振)动反应并保护主体结构和构件免遭破坏,确保结构在强震或风振中的安全。
其减震原理如下所示:
当工程结构因振动而发生变形时,安装在结构中的粘滞阻尼器中的活塞于缸筒之间发生
相对运动,由于活塞前后的压力差,使得粘滞流体从阻尼孔中通过,从而产生阻尼力,耗散外界输入结构的振动能量,以此,达到减轻结构振动响应的目的。
其中,江苏南京紫金聚慧园采用了粘滞阻尼器和隔震支座产品,有效减轻地地震所带来的影响,聚慧园内除了将建设产业载体、商业设施外,还将建一个独立广场,为科研人员提供休闲空间。
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粘滞阻尼器工作原理及组成

粘滞阻尼器的工作组成及原理传统抗震方法是依靠构件的弹塑性变形并吸收地震能量来实现的。
这种传统设计方法在很多时候是有效的,但也存在着一些问题。
随着建筑技术的发展,房屋高度越来越高结构跨度越来越大,而构件端面却越来越小,已经无法按照传统的加大构件截面或加强结构刚度的抗震方法来满足结构抗震和抗风的要求。
粘滞阻尼器是一种速度相关型的耗能装置,它是利用液体的粘性提供阻尼来耗散振动能量,以粘滞材料为阻尼介质的,被动速度型耗能减震(振)装置。
主要用于结构振动(包括风、地震、移动荷载和动力设备等引起的结构振动)的能量吸收与耗散、适用于各种地震烈度区的建筑结构、设备基础工程等,安装、维护及更换都简单方便。
粘滞阻尼器由缸筒、活塞、粘滞流体和导杆等组成缸筒内充满粘滞流体,活塞可在缸筒内进行往复运动,活塞上开有适量的小孔或活塞与缸筒留有空隙。
当结构因变形使缸筒和活塞产生相对运动时,迫使粘滞流体从小孔或间隙流过,从而产生阻尼力,将振动能量通过粘滞耗能消掉,达到减震的目的。
粘滞阻尼器的特点是对结构只提供附加阻尼,而不提供附加刚度,因而不会改变结构的自振周期。
其优点是1.经济性好,可减少剪力墙、梁柱配筋的使用数量和构件的截面尺寸。
2.适用性好,不仅能用于新建土木工程结构的抗震抗风,而且能广泛应用于已有土木工程结构的抗震加固或震后修复工程。
3.安装了粘滞性耗能器的支撑不会在柱端弯矩最大时给柱附加轴力。
4维护费用低。
缺点是暂无。
粘滞性阻尼器的最新进展是与磁流变体智能材料的联合使用,通过联合拓宽了粘滞性耗能器的发展空间。
粘滞阻尼器通常和支撑串连后布置于结构中,不同的安装形式直接影响到阻尼器的工作效率。
到目前为止,实际工程的应用中多采用斜向型和人字型安装方式,这是由于其构造简单、易于装配。
剪刀型和肘节型安装方式能把阻尼器两端的位移放大,即起到把阻尼器的效果放大的作用,具有更好的消能能力,但因受到安装机构造型和施工工艺复杂的限制,运用较少。
粘滞阻尼器减震隔震技术

粘滞阻尼器减震隔震技术
粘滞阻尼器是一种常用于减震隔震技术的装置,它的作用是通
过粘滞阻尼材料的粘滞特性来吸收和消散震动能量,从而减少结构
物体受到的震动影响。
粘滞阻尼器通常由粘滞材料、支撑结构和外
壳组成。
从技术角度来看,粘滞阻尼器的工作原理是利用粘滞材料的内
部分子在受到外力作用时发生相对滑动,从而将机械能转化为热能,达到减震的效果。
这种技术可以有效地减少建筑结构、桥梁、机械
设备等受到的地震、风载等外部振动的影响,提高其抗震性能和安
全性能。
在工程实践中,粘滞阻尼器广泛应用于高层建筑、大型桥梁、
风力发电机组等工程结构中,通过合理设计和布置粘滞阻尼器,可
以显著改善结构的减震隔震性能,从而保护结构和设备的安全运行。
此外,粘滞阻尼器的设计和应用也涉及到材料科学、结构工程、力学等多个学科领域,需要综合考虑材料的选择、结构的设计、安
装位置等因素,以达到最佳的减震效果。
总的来说,粘滞阻尼器作为一种重要的减震隔震技术,在工程实践中发挥着重要作用,通过合理的设计和应用,可以有效地提高建筑结构和设备的抗震性能,保障人们的生命财产安全。
粘滞阻尼器你了解多少?【建设施工经典推荐】
粘滞阻尼器你了解多少?什么是粘滞阻尼器粘滞阻尼器是应用粘性介质和阻尼蓄结构部件的相互作用产生阻尼力的原理设计、制作的一种被动速度相关型阻尼器,一般由缸筒、活塞、阻尼孔、阻尼介质(粘滞流体)和导杆等部分组成。
当工程结构因振动而发生变形时,安装在结构中的粘滞阻尼器的活塞与缸筒之间发生相对运动,由于活塞前后的压力差使粘滞流体从阻尼孔中通过,从而产生阻尼力,耗散外界输入结构的振动能量,达到减轻结构振动响应的目的。
阻尼介质为硅油,该介质具有粘温系数小、极低和极高温度下(-50℃~+250℃)性能稳定、抗辐射性能好的优点,同时具有优良的电气绝缘性能和优良的抗臭氧、耐电晕、憎水防潮性能。
粘滞阻尼器在工程结构中的应用,相当于给建筑、桥梁等工程结构上安装了“安全气囊”在地震、强风等外部激励来临时,阻尼器最大限度吸收和消耗外部激励输入工程结构中的冲击能量,有效缓解地震等外部激励对工程结构造成的损伤和破坏。
粘滞阻尼器的特点1、位移指示清晰明了,方便判断活塞在油缸中的位置2、外形简洁,结构对称、紧凑,安装便捷,安装空间小3、低速运动阻力小,不超过额定载荷的10%4、预留士25mm长度伸缩调节量,方便现场安装5、耗能效率高,达到90%以上6、阻尼器两端均装有关节轴承,利于施工安装和工作摆动(允许工作摆角±6°)7、液压硅油稳定、抗燃、耐老化8、密封性好,密封件采用与介质相容性好的橡胶材料或采用金属密封件粘滞阻尼器的工作原理当粘滞阻尼介质流过阻尼孔或者间隙时产生粘滞阻力。
当外界扰动导致活塞杆部分沿着某一方向运动时,缸筒内一侧腔的体积被压缩,受到挤压的腔体内的压力迅速上升,腔内的流体受到挤压,通过活塞上的阻尼孔或微小间隙流向另一腔山。
同时流体的黏性的影响,阻尼介质不能及时流通到另一腔,流体介质就会迅速产生压力,并与另一腔形成极大的压力差。
压力差对活塞的运动的阻碍作用即为阻尼力。
粘滞阻尼器的应用民用建筑如住宅、办公楼、商场等多层高层及大跨建筑结构等生命线工程如医院、学校、城市功能建筑等工业建筑如厂房、塔架、设备减振等,桥梁如人行桥、高架路桥等。
粘性阻尼器的工作原理和组成
粘性阻尼器的工作原理和组成粘性阻尼器是用于减震和降噪的机械装置。
它可以帮助机械系统在运动过程中保持平稳,减少震动和噪音的产生。
本文将介绍粘性阻尼器的工作原理和组成。
工作原理粘性阻尼器的工作原理是通过粘滞阻尼来实现减震降噪。
所谓粘滞阻尼,就是利用黏性物质的黏滞阻力来减少震动和噪音。
当机械系统产生震动时,粘性阻尼器中的黏性液体将受到剪切应力,从而产生抗阻力,减缓机械系统的运动,从而达到减震降噪的效果。
粘性阻尼器的阻尼特性不仅与黏性液体的粘度和摩擦系数有关,还与机械系统的速度和位移有关。
在高速度和大位移时,粘性阻尼器的阻尼特性更加显著。
组成粘性阻尼器主要由壳体、黏性液体和阀门组成。
壳体壳体是粘性阻尼器的外壳,一般由金属材料制成。
壳体上通常有进、出液口和减震调节阀等,通过减震调节阀可以控制粘性阻尼器的阻尼特性。
黏性液体黏性液体是粘性阻尼器的核心元件,它的粘度和黏度决定了粘性阻尼器的阻尼特性。
常用的黏性液体有液态硅胶、液态橡胶和稠化油等。
黏性液体通常填充在壳体内,形成阻尼腔,机械系统的振动会引起黏性液体的甩动、剪切和摩擦,从而产生黏滞阻尼。
阀门阀门是粘性阻尼器中的关键元件,它控制着黏性液体的流动状态,从而控制阻尼特性。
常用的阀门有可变阀门和固定阀门。
可变阀门允许用户通过调节阀口的大小来改变阻尼特性,固定阀门则具有固定的阻尼特性。
小结粘性阻尼器是一种常用的机械减震降噪装置,它通过黏滞阻尼来减少机械系统的震动和噪音。
粘性阻尼器主要由壳体、黏性液体和阀门组成,其中黏性液体是核心元件,阀门则控制着黏性液体的流动状态。
不同的阀门和黏性液体可以组合出不同的阻尼特性,以适应不同的机械系统需求。
粘滞阻尼器选型方法-概述说明以及解释
粘滞阻尼器选型方法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以是对粘滞阻尼器选型方法主题进行简要介绍,并概括讨论研究的背景和意义。
概述部分的内容可以如下所示:第1.1节概述粘滞阻尼器作为一种重要的振动控制装置,在工程领域得到了广泛的应用。
它通过消耗和转化振动能量,实现了结构物的振动控制,从而提高了结构的稳定性和可靠性。
随着现代工程结构的快速发展和需求的提高,粘滞阻尼器在建筑、桥梁、航空、能源等领域中的应用越来越多。
然而,粘滞阻尼器的选型方法一直是一个复杂而具有挑战性的问题。
本文旨在探讨粘滞阻尼器的选型方法,通过系统的综述和分析,总结出一套科学合理的选型方法,以指导工程师在实际工程设计中正确、有效地选择粘滞阻尼器。
这对于提高结构的振动控制效果,降低结构的振动响应具有重要的理论和实践意义。
本文将首先介绍粘滞阻尼器的基本原理,包括其工作原理、结构特点和数学模型等。
然后,详细讨论粘滞阻尼器的选型方法,包括振动特性分析、设计参数确定、性能评价等方面。
通过对已有研究成果的综述和分析,本文将提出一套科学、实用的选型方法。
最后,文章将对选型方法进行总结,并展望未来的研究方向,以期为粘滞阻尼器的选型提供参考和借鉴。
通过本文的研究和讨论,相信能够推动粘滞阻尼器选型方法的进一步发展,为工程实践提供更好的指导和支持。
这将有助于提高结构的抗震性能、减小振动带来的危害,从而为工程领域的可持续发展做出贡献。
文章结构部分的内容可以按照以下方式进行编写:文章结构是指文章的整体组织和布局,它对于读者来说是十分重要的,可以帮助读者更好地理解和把握文章的主旨和内容。
本文按照以下结构组织:1. 引言1.1 概述在引言部分,将简要介绍粘滞阻尼器的背景和概念,以引起读者的兴趣并说明本文的重要性。
1.2 文章结构本章将详细介绍文章的结构,包括引言、正文和结论三个部分,并简要说明每个部分的内容和目的。
1.3 目的在此部分,将明确说明本文的目的,即通过选型方法帮助读者更好地选择适合其需求的粘滞阻尼器。
粘滞阻尼器工作原理
粘滞阻尼器工作原理粘滞阻尼器是一种利用粘滞阻尼原理来实现减震和消能的装置。
它主要由粘滞材料和金属材料组成,通过粘滞材料的特性来吸收和消散能量,从而达到减震的效果。
粘滞阻尼器的工作原理是利用粘滞材料在受力作用下产生的内部剪切变形来消耗能量,从而减小结构的振动幅度和加速度,提高结构的抗震性能。
粘滞阻尼器的工作原理可以通过以下几个方面来详细解释:1. 粘滞材料的特性:粘滞材料是一种具有粘滞性和弹性的材料,当受到外力作用时,会产生内部的剪切变形和能量损耗。
这种特性使得粘滞材料可以有效地吸收和消散结构振动产生的能量,从而减小结构的振动幅度和加速度。
2. 粘滞阻尼器的结构:粘滞阻尼器通常由金属材料和粘滞材料组成,金属材料用于支撑结构的荷载,而粘滞材料则用于吸收和消散能量。
在实际工程中,粘滞阻尼器的结构可以根据具体的需求进行设计,包括粘滞材料的种类和数量、金属材料的形状和尺寸等。
3. 粘滞阻尼器的工作过程:当结构受到外力作用时,粘滞阻尼器中的粘滞材料会产生内部的剪切变形,从而消耗能量。
这些能量损耗会导致结构的振动幅度和加速度减小,从而提高结构的抗震性能。
同时,粘滞阻尼器还可以有效地减小结构的残余变形,提高结构的恢复能力。
4. 粘滞阻尼器的优势:相比传统的减震装置,粘滞阻尼器具有结构简单、安装方便、维护成本低、抗震性能好等优势。
同时,粘滞阻尼器还可以根据具体的需求进行设计,满足不同结构的抗震要求。
总的来说,粘滞阻尼器是一种利用粘滞材料的特性来实现减震和消能的装置,它通过吸收和消散结构振动产生的能量,从而提高结构的抗震性能。
在实际工程中,粘滞阻尼器已经得到了广泛的应用,并取得了良好的效果。
随着科学技术的不断进步,相信粘滞阻尼器在减震领域会有更广阔的发展前景。
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黏滞阻尼器分为建筑消能器和桥梁黏滞流体阻尼器两种。
两种阻尼器的结构和工作原理是一样的。
结构组成:主要由缸体、端盖、活塞、阻尼介质和连接体及左右两侧的连接耳板所组成。
工作原理:活塞将缸体一分为二,活塞在缸体内往复运动过程中,阻尼介质在两个分隔腔体
内迅速流动,介质的分子间,介质与活塞产生剧烈的摩擦,介质在通过活塞孔时产生巨大的
节流阻尼,这些作用的合力成为阻尼力。
流动中产生的阻尼力,将地震动能,通过活塞在阻
尼介质中的往复运动转化为热量耗散掉,使活塞运动速度逐渐降低,达到阻尼耗能的目的。
特点:黏滞阻尼器是一种无刚度的速度型阻尼器,工作时不会改变结构的固有动力特性,只
对结构提供附加阻尼,阻尼力—位移滞回曲线饱满近似矩形,使其具有稳定的动力特性和很
强的耗能能力。
黏滞阻尼器可以用于建筑结构的基础隔震层,也可用于上部结构,因此在建
筑减震结构中应用极为广泛。
以上是对粘滞阻尼器的介绍,如有生产设计安装方面的需要可以咨询专业的厂家河北宝力工
程装备股份有限公司进行详细的了解。
河北宝力工程装备股份有限公司创建于1993年,注册资金人民币25700万元,总占地面积
40万平方米。
公司技术力量雄厚,生产、检测设备齐全,具备建筑、桥梁减隔震产品生产能
力的主要机械设备572台(套),检验设备(仪器)37台(套)。
公司在职员工2600余人,中高级专业工程技术人员300余人,拥有专利技术132项,年生产能力达到40亿人民币。
公司主导产品涵盖粘滞阻尼器、建筑隔震橡胶支座、金属屈服型阻尼器、摩擦阻尼器、屈曲
约束支撑、调谐质量阻尼器、速度锁定器及速度锁定器支座、公铁路桥梁支座、桥梁伸缩装置、桥梁结构件和水利、隧道防水材料、通讯光缆护套、土工格栅、机车轨道减震器材以及
工业胶辊、橡胶护舷等,涉及九大类3000余个品种规格。
公司已于1998年获得ISO9001质量体系认证,2009年获得了ISO14001环境管理体系认证及GB/T28001职业健康安全管理体系认证,在多年运行当中坚持了持续改进和运行有效。
二十多年中,河北宝力工程装备股份有限公司参加了《桥梁用粘滞流体阻尼器》、《建筑摩
擦摆隔震支座》、《公路桥梁盆式支座》等行业标准和《高分子防水材料第二部分止水带》、《橡胶支座第4部分:普通橡胶支座》等国家标准的编制起草工作。
目前,公司的减隔震产品已被应用到全国各地的建筑、桥梁中,为中国的建筑、桥梁更加安
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