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什么是黏滞阻尼器?

更新:2023年02月15日 22:00 好一点

好一点小编带来了什么是黏滞阻尼器?,希望能对大家有所帮助,一起来看看吧!
什么是黏滞阻尼器?

粘滞阻尼器:根据流体运动,特别是当流体通过节流孔时会产生节流阻力的原理而制成的,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震动能量,以粘滞材料为阻尼介质的被动速度型耗能减震装置。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、军工等领域。粘滞阻尼器分为建筑消能器和桥梁黏滞流体阻尼器两种。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)的能量的吸收与耗散,适用于各种地震烈度区的建筑结构、设备基础工程等。

结构组成:主要由缸体、活塞、阻尼介质和连接体所组成缸体中充满阻尼介质的装置。

工作原理:活塞将缸体一分为二,活塞在缸体内往复运动的过程中,阻尼介质在两个分隔腔体内快速流动,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,通过活塞在阻尼介质中来回的运动,将地震动能转化为热量耗散掉,使活塞运动速度逐渐降低,达到阻尼耗能的目的。

特点:粘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。

阻尼器是一种提供运动阻力和消耗运动能量的装置。在航天、航空、军事工业、*、汽车和其他工业中,各种阻尼器(或减震器)已被用于减少振动和耗散能量。

阻尼器是一种提供运动阻力和消耗运动能量的装置。众所周知,衰减自由振动的各种摩擦力等障碍物称为阻尼。放置在结构系统上的“特殊”构件可以提供运动阻力,减少运动能量,我们称之为阻尼器。

在航天、航空、军事工业、*、汽车和其他工业中,各种阻尼器(或减震器)已被用于减少振动和耗散能量。从20世纪70年代开始,人们逐渐将这些技术应用到建筑、桥梁、铁路等结构工程中,发展非常迅速。尤其是有着50多年历史的液压粘滞阻尼器,在被美国结构工程所接受之前,经历了大量实验、严格审查、反复论证的漫长过程,尤其是地震试验。

调质阻尼器

为了应对高空强风和台风带来的晃动,在建筑内安装了调谐质量阻尼器(也称“调谐质量阻尼器”)。一个重达660公吨的巨大钢珠悬挂在第88层至第92层,通过摇摆来减缓建筑物的摇晃幅度。根据台北101的标志,这是世界上唯一对游客开放的巨型阻尼器,也是世界上最大的阻尼器。

1、调谐质量阻尼器(TMD):

    又叫动力吸振器,是结构被动控制措施的一种,主要应用于抗风和提高人体舒适性。通过在主结构上增加一个辅助机构,在主结构受到外界动态力作用时,提供一个频率几乎相等,与结构运动方向相反的力,来部分抵消外界激励引起的结构响应。

    通过合理设计质量、刚度与阻尼系数,调节辅助机构的固有频率接近(微大于)主系统的控制频率。同时由于其提供与速度方向相反的力,由此得名:调谐质量阻尼器。

    TMD通常由弹簧、质量块与线性粘滞阻尼器组成。

2、粘滞阻尼器是一种机械液压产品,通过内部相互作用,包括:

       1)阻尼介质与活塞之间的相互作用;

       2)阻尼介质与油缸之间的相互作用;

       3)介质之间的相互作用;

       4)活塞杆与密封件之间的相互作用。

    这种与活塞运动速度方向相反的力,称之为阻尼力。在阻尼器工作过程中,这些相互作用过程实现了机械能转换为热能并耗散掉。经过几十年的应用于发展,产品已经从第一代介质采用高粘度硅胶(硅油),发展到基于小孔射流原理的第三代产品,介质采用低粘度硅油。

  目前行业内广泛采用粘滞阻尼器本构关系公式:

                                  F=CVα      (α在V右上角,打不出来)

    (1)式中:F为阻尼力;C为阻尼系数;V为活塞运动速度;α为速度指数。            

其中α<1为非线性阻尼器,适用于抗震、抗风;                                                        

       α=1为线性阻尼器,适用于TMD;                                                  

   α>1为超线性阻尼器,适用于速度锁定装置。

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阻尼器,其一般是布置在建筑物接近于顶部的位置上。

只要布置的阻尼器数量足够多,结构总能达到所要求的性能指标(目标指数),如沿楼层满布置阻尼器,但这种做法不经济,因此如何确定阻尼器的布置数量与位置,始终是消能减震结构设计的研究重点。

目前减震体系中常用的优化方法有:梯度法、遗传算法和顺序搜索法,其中顺序搜索法又称逐层布置法,由于送种优化方法比较直观且易被接受,是公认的较为简便和高效的阻尼器优化布置方法。

扩展资料

阻尼器最早应用于航天航空、军工等行业,其主要作用为减震效能,之后才慢慢运用到建筑、家具五金等行业。阻尼器以多种形式出现,比如脉动阻尼器、磁流变阻尼器、旋转阻尼器、液压阻尼器等,不同的阻尼器可能形式不同,但其原理都是相同的,都是为了减小震动,将摩擦转化成内能,带动整个系统的运转。

阻尼一般是指阻碍物体的相对运动,并把产生的运动擦能量有效的转化为需要的热能或其他能够耗散能量的一种作用。

阻结构阻尼减震技术主要是在结构物的某些特殊的部位:支撑、联结缝或连接件、楼层空间、相邻建筑间、剪力墙、节点、主附结构间等,进行设置阻尼装置。

通过阻尼装置使其产生摩擦、弯曲、扭转、剪切、粘滞性滞回变形、弹塑性滞回变形、粘弹性滞回变形来进行吸收震动输入结构中产生的能量,以便对主体结构地震反应进行减少,从而有效的避免结构产生破坏或倒塌的情况,达到需要对减震控制的目的。

阻尼减震结构中的阻尼部件基本都是在一个保持着弹性状态,主要对主体结构能够提供一个足够优秀的刚度或阻尼,使阻尼减震结构能够有效的满足在正常使用中所需要的要求。

液压阻尼器属于超线性阻尼器,强调振动能量的传递,比如传递到更强的结构上,常用于管道设备的保护,分为抗振动型和抗安全阀排汽反力型。

粘滞阻尼器属于非线性阻尼器,强调振动能量的吸耗,常用于建筑桥梁结构上以防地震或风振。

若是线性阻尼器则类似于弹簧效应。欢迎关注常州容大结构减振设备(技术)。

以上就是好一点整理的什么是黏滞阻尼器?相关内容,想要了解更多信息,敬请查阅好一点。

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