粘滞阻尼器的机制机理
粘滞阻尼墙工作原理

粘滞阻尼墙工作原理
粘滞阻尼墙是一种现代化的建筑结构,其工作原理是通过在建筑物结构内部加入一定量的粘滞阻尼材料,以达到减震、减振、减少噪音等效果。
具体来说,粘滞阻尼墙的工作原理可分为以下几个步骤:
1. 当地震或其他外部振动力作用于建筑物时,建筑物结构会产生振动。
2. 粘滞阻尼材料的存在可以使建筑物结构的振动能量迅速转化为材料内部分子的热能,从而减少结构本身的振动幅度。
3. 粘滞阻尼材料的粘性特性可以有效地消耗振动能量,使其不再向周围环境传递,从而减少噪音和震动对建筑物周围环境的影响。
4. 当振动停止时,粘滞阻尼材料会迅速恢复原来的状态,以应对下一次振动。
整个过程是一个循环,使得建筑物在地震等振动力作用下具有更好的稳定性和安全性。
总之,粘滞阻尼墙通过利用材料的粘滞和阻尼特性,以及材料本身的回弹和恢复能力,在提高建筑物稳定性、减少噪音、降低震动等方面具有非常明显的效果。
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粘滞阻尼 滞回阻尼

粘滞阻尼滞回阻尼
粘滞阻尼和滞回阻尼是两种常见的阻尼类型,它们在工程和物理学中有着广泛的应用。
一、粘滞阻尼
粘滞阻尼是指物体在运动过程中,由于物体内部摩擦力的作用,使得物体的运动速度逐渐减小的现象。
粘滞阻尼通常出现在流体、橡胶、弹性材料等材料中。
粘滞阻尼的原理可以理解为,当物体运动时,物体内部的分子或原子之间的相互作用力会发生变化,从而产生摩擦力。
这种摩擦力会阻碍物体的运动,使得物体的运动速度逐渐减小。
在工程应用中,粘滞阻尼可以用来减少机械振动和噪音。
例如,在汽车、飞机等交通工具中,通过增加橡胶等弹性材料的粘滞阻尼,可以减少车辆或飞机在行驶或飞行过程中的振动和噪音。
二、滞回阻尼
滞回阻尼是指物体在受到外力作用时,物体内部会产生摩擦力,使得物体的运动状态发生变化,但这种变化并不是线性的,而是存在一定的滞后效应。
滞回阻尼的原理可以理解为,当物体受到外力作用时,物体内部的分子或原子之间的相互作用力会发生变化,从而产生摩擦力。
这种摩擦力会阻碍物体的运动,
使得物体的运动状态发生变化。
但是,由于物体内部的摩擦力并不是恒定的,因此物体的运动状态变化也不是线性的。
在工程应用中,滞回阻尼可以用来减少机械振动和噪音。
例如,在桥梁、建筑等结构中,通过增加橡胶等弹性材料的滞回阻尼,可以减少结构在受到外力作用时的振动和噪音。
粘滞阻尼和滞回阻尼是两种常见的阻尼类型,它们在工程和物理学中有着广泛的应用。
通过了解这两种阻尼类型的原理和应用,我们可以更好地理解和应用阻尼技术。
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。
粘滞阻尼器系数取值范围

粘滞阻尼器系数取值范围1. 引言1.1 粘滞阻尼器的定义粘滞阻尼器是一种用来减缓或消耗结构振动能量的装置。
它通过内部的粘滞材料或者液体阻尼剂,在结构振动时产生粘滞性阻尼力,从而减小结构的振幅和振动周期。
粘滞阻尼器在提高结构的耐震性能和减小结构疲劳损伤方面有着重要作用。
粘滞阻尼器的设计原理是基于材料内部的粘滞效应,当结构受到外力作用时,材料内部的分子会因受力而发生相对位移,从而消耗一定的能量。
通过合适选择粘滞阻尼器的材料和参数,可以达到控制结构振动的目的。
在工程实践中,粘滞阻尼器常用于桥梁、高层建筑、工业设备等结构的减震设计中。
通过结构动力学分析和优化设计,可以有效提高结构的耐震性能,减少地震带来的损害。
粘滞阻尼器的系数取值范围对结构的实际减震效果起着至关重要的作用,需要根据具体工程要求和结构特点来确定合适的系数取值。
1.2 粘滞阻尼器的作用粘滞阻尼器的作用是通过粘滞力和摩擦力的作用来消耗机械系统的振动能量,从而减小系统的振动幅度和震动频率,达到减震和减振的效果。
粘滞阻尼器能够有效地抑制结构在外力作用下的振动,提高结构的稳定性和安全性。
在工程实践中,粘滞阻尼器常被应用在桥梁、高楼、机械设备等领域,用于减小结构的振动幅度,降低对结构的疲劳损伤,延长结构的使用寿命。
粘滞阻尼器的作用还体现在其对结构的能量耗散和振动频率的抑制上。
它可以将结构振动时产生的机械能转换为热能并耗散掉,从而起到减震的效果。
粘滞阻尼器还可以通过调节其阻尼系数的大小来改变结构的振动特性,降低结构的共振频率,防止共振现象的发生,从而提高结构的抗震能力和稳定性。
粘滞阻尼器在工程实践中具有重要的作用,不仅能够减小结构振动的幅度和频率,提高结构的稳定性和安全性,还能够延长结构的使用寿命,减小结构的维护成本。
在设计工程结构时,应合理选择和配置粘滞阻尼器,以提高结构的整体性能和抗震能力。
2. 正文2.1 粘滞阻尼器系数的影响因素1. 结构参数:粘滞阻尼器的尺寸、形状、材料等结构参数会直接影响其阻尼效果以及阻尼器系数的取值范围。
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。
黏滞阻尼器的进展及其动力学分析李政忠

黏滞阻尼器的进展及其动力学分析李政忠发布时间:2021-08-10T07:03:24.522Z 来源:《基层建设》2021年第15期作者:李政忠[导读] 随着建筑高度的增加,结构的侧向变形和舒适度问题逐渐突出。
传统方法通过改进结构体系、提高结构刚度广州大学土木工程学院广东广州 510006摘要:随着建筑高度的增加,结构的侧向变形和舒适度问题逐渐突出。
传统方法通过改进结构体系、提高结构刚度、强度和延性来提高结构抗震和抗风能力,其造价随结构高度的增加成倍增长。
黏滞阻尼器可以通过阻尼系数,进而耗散地震能量。
本文为探寻黏滞阻尼器的作用机理,结合其力学模型进行分析。
关键词:结构抗震;黏滞阻尼器;力学模型引言在结构物的某些部位(节点或联接处)装设黏滞阻尼器,在风荷载或微小地震下,这些阻尼器处于刚弹性状态,结构物具有足够的侧向刚度以满足正常使用的要求;强地震发生时,随着结构受力和变形的增大,这些阻尼器率先进入非弹性状态,产生较大阻尼,大量消耗输入结构的地震能量,从而使主体结构避免进入明显的非弹性状态并迅速衰减结构的地震反应,保护主体结构。
从动力学观点看,黏滞阻尼器的作用相当于增大结构的阻尼。
地震作用下,结构会产生自由振动,而阻尼力可以引起结构能量大耗散,使结构振幅逐渐变小。
1 力学模型黏弹性阻尼器属于速度型阻尼器,滞回曲线一般呈椭圆型。
为了精确的研究黏滞阻尼器的动力特性,采用开尔文模型、麦克斯韦尔模型进行分析[1]。
(1)麦克斯韦尔模型(Maxwell模型)麦克斯韦尔模型为一个弹簧单元和阻尼单元串联而成,其力和位移的关系式为:2 黏滞阻尼器国内外的发展与应用结构工程用液体黏滞阻尼器产品特点的发展过程如下:以胶泥为填充材料(第一代);采用各种阀门控制阻尼器参数并使用蓄能器(第二代);以小孔激流方式控制阻尼器参数(第三代)[2]。
黏滞阻尼器是速度相关型阻尼器,根据产品外形来划分为,主要包括杆式黏滞阻尼器、黏滞阻尼墙和缸筒式黏滞阻尼器[3](也称三向黏滞阻尼器)。
粘滞阻尼器的作用是什么原理

粘滞阻尼器的作用是什么原理
嗯,粘滞阻尼器的作用原理,我将尽量详细解释:
1. 粘滞阻尼器是一种阻尼装置,它利用液体的黏性产生阻尼作用。
2. 其结构包含活塞杆、阻尼汁、阻尼管等部分。
阻尼汁通常采用高黏度的油。
3. 当振动体运动时,活塞杆在阻尼汁中运动,由于阻尼汁的黏性,活塞与之之间会产生阻力。
4. 这种阻力抑制了活塞的运动,达到了抑制振动、减少振幅的阻尼效果。
5. 粘滞阻尼器的阻尼原理遵循牛顿内摩擦力公式,阻力与活塞速度成正比。
6. 活塞移动速度越快,两者之间的相对运动速度越大,黏性阻力也就越大。
7. 通过调节阻尼汁的黏度和活塞与管壁间隙,可以调节阻尼器的阻尼特性。
8. 粘滞阻尼器优点是结构简单,效果可靠,阻尼效果好。
但存在温度影响大、扭转刚度低等缺点。
9. 常见的粘滞阻尼器有垂直式、横置式、转盘式等。
广泛应用于发动机、汽车
悬挂系统等。
10. 相比其他阻尼器,粘滞阻尼器对振动频率和幅值的变化不敏感,阻尼效果稳定。
11. 综上所述,粘滞阻尼器利用液体黏性产生的内摩擦力实现振动的衰减,是一种简单实用的阻尼装置。
朋友,我尽可能详细地解释了粘滞阻尼器的结构和工作原理。
阻尼技术比较专业,我回答到这里,如需了解更多细节,还请您咨询相关工程师。
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粘滞阻尼器的机制机理、应用实例及评价
1 粘滞阻尼器的抗震机制机理
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,己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。
1972年美籍华裔学者J.P.T.Yao(姚治平)第一次明确提出结构控制这一概念。
所谓结构振动控制指采用某种措施控制结构反应(位移、速度或加速度)使其在动力荷载作用下不超过某一限量,以满足工程要求。
振动控制按照控制措施是否需要外部能源,可以分为主动控制、半主动控制、被动控制及混合控制。
结构耗能减震体系是将结构的某些非承重构件(如支撑、剪力墙等)设计成耗能杆件,或在结构物的某些部位(节点或联结处)装设阻尼器,在风荷载轻微地震时,这些杆件或阻尼器处于刚弹性状态,结构物具有足够的侧向刚度以满足正常使用的要求;强地震发生时,随着结构受力和变形的增大,这些杆件和阻尼器,率先进入非弹性变形状态,产生较大阻尼,大量消耗输入结构的地震能量,从而使主体结构避免进入明显的非弹性状态并迅速衰减结构的地震反应,保护主体结构。
从动力学观点看,耗能装置的作用相当于增大结构的阻尼,从而减小结构的反应。
由于其装置简单、材料经济、减震效果好、使用范围广等特点,在实际结构控制中的应用前景广泛。
耗能减震器依据不
同的材料、不同的耗能机理和不同的构造来制造,有很多品种。
近三十年来,我国科研人员主要研究的阻尼器有摩擦阻尼器、金属阻尼器、粘弹性阻尼器和粘滞性阻尼器。
摩擦阻尼器和金属阻尼器的耗能特征与耗能器两端的位移相关,称为位移相关型耗能减震器。
粘弹性阻尼器和粘滞性阻尼器的耗能特征与耗能器两端的速度相关,称为速度相关型耗能减震器。
粘滞液体阻尼器(VFD,Viscous Fluid Damper)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。
粘滞液体阻尼器早先就在航天、机械、军事等领域得到应用,最早应用于土木工程是在1974年所建的一座桥梁上,此后,在房屋的基础隔震、管网、地震加固、房屋抗风和抗震的设计中得到应用。
粘滞液体阻尼器的种类很多,归纳起来可分为两类,第一类是粘滞液体在封闭的容器中产生一定的流速来进行耗能的阻尼器。
在这类阻尼器中,活塞要迫使粘滞液体在很短的时间内通过小孔,这将产生很大的压力。
此类阻尼器的内部工艺设计要求较高。
第二类粘滞液体在敞开的容器中产生一定的位移来进行耗能的阻尼器。
此类阻尼器要求粘滞液体尽量粘稠以获得最大限度的阻尼。
因此,设计中粘滞液体材料的选择是关键问题。
这类粘滞阻尼器常用的形式是粘滞阻尼墙。
建筑中常用的粘滞液体阻尼器多是第一类阻尼器。
2.粘滞性阻尼器在实际工程中的应用
南京奥体中心观光塔,塔身顶点标高110.2 m。
由于风振和地震影响较大,在88.1~105.7 m之间设置了30个粘滞阻尼器。
设置阻
尼器以后,结构的各项响应均有下降。
横风向脉动风作用下观光平台处的加速度峰值由0.223 5 m/s2降至0.148 1 m/s2;顺风向脉动风作用下,观光平台处反应位移峰值由0.1920m降至0.1592 m。
同时,观光平台的扭转也得到一定的改善,减震效果很好。
北京奥林匹克公园国家会议中心,由于其第4层为60m×81m的大跨结构,在外荷载作用下引起的振动加速度和幅值较大,经优化设计,布置了72套由粘滞阻尼器和TMD系统组成的减震装置,减震效果十分明显。
3.粘滞阻尼器的优缺点
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。