Hangolt tömeges lengéscsillapító (TMD)

1. Termék meghatározása
A hangolt tömeges lengéscsillapító (rövidre TMD) egy szubstrukturális rezgéscsökkentő eszköz, amelyet a főszerkezethez rögzítenek. Felszívja és eloszlatja a szerkezeti rezgésenergiát egy tömegblokk, rugó és lengéscsillapító együttműködési hatása révén, ezáltal elnyomva a fő szerkezet rezgési reakcióját.

2. Alkatrészek

• Tömegegység: Inerciális erőt generál az ellenőrző erő alkalmazására a főszerkezetre. Általában nagy sűrűségű anyagokból (például ólom vagy acélból) készül, és a tömeg beállítható. A tömegblokk a TMD -lengéscsillapító központi része, és tömegméretének döntő hatása van a csillapítási hatásra, amelyet a szerkezet természetes frekvenciájának megfeleléséhez szükség lehet beállítani.
• Rugóegység: A tömegblokk és a főszerkezet csatlakoztatásához használják a TMD természetes rezgési frekvenciáját, hogy megfeleljenek a főszerkezet cél üzemmódjának frekvenciájának, győződjön meg arról, hogy a tömegblokk képes -e megfelelő fordított mozgást eredményezni, amikor a szerkezet rezeg, és visszaállítja a visszaállítási erőt. Fémforrások vagy gumi rugók többnyire használnak.
• Csappazalap -egység: A tömegblokk és a főszerkezet közötti relatív mozgási energia fogyasztására használják, megakadályozzák, hogy a rendszerben az energiafelhalmozás nagyobb rezgést okozjon, és korlátozza a TMD elmozdulását. Általános típusok közé tartozik a viszkózus lengéscsillapítók, a súrlódási lengéscsillapítók vagy a fém lengéscsillapítók.

3. Funkcionális előnyök

• Nagy hatékonyságú rezgéscsökkentés: A szerkezeti rezgés csúcs gyorsulását több mint 70%-kal csökkentheti.
• Állítható frekvencia: alkalmazkodni a különböző struktúrák rezgési jellemzőihez a paraméterek optimalizálásával (tömeg arány, frekvencia arány, csillapítási arány).
• Kényelmes telepítés: A szerkezet tetejére, a rétegek között vagy a hosszú átfutó alkatrészek között függetlenül telepíthető, anélkül, hogy a főszerkezet jelentős módosítása lenne.
• Széles körű alkalmazkodóképesség: alkalmas a szél, a földrengés vagy az ember által kiváltott rezgések rezgésszabályozására különféle szerkezetekben, például sokemeletes épületekben, hosszú távú folyosók, hidak és felszerelések alapjain.

1. Rezgéscsökkentő mechanizmus
Amikor a fő szerkezet a külső gerjesztés miatt rezeg (például szél, földrengés vagy tömeg aktivitás), a TMD relatív mozgást eredményez a tehetetlenség miatti főszerkezetgel szemben. A vibráció által generált inerciális erő a főszerkezetre hat a rugóon és a lengéscsillapítón, és "dinamikus rezgés abszorpciós" hatást eredményez. A konkrét teljesítmény:

• A rugóegység a TMD természetes rezgési frekvenciáját a főszerkezet célfrekvenciájához hangolja, hogy rezonanciahatást hozzon létre, és a főszerkezet rezgési energiáját a TMD -hez továbbítja.
• A lengéscsillapító egység eloszlatja a TMD által elnyelt energiát, végül csökkentve a főszerkezet rezgési amplitúdóját.

2. Elméleti modell
 

Ahol:
M1, M2: a fő szerkezet és a TMD tömege;
K1, K2: a főszerkezet merevsége és a TMD rugó;
Y1, Y2: a fő szerkezet és a TMD elmozdulásai;
C: A TMD csillapítási együtthatója;
P (T): külső gerjesztés (például harmonikus terhelés (PSINώT)).

3. A kulcsfontosságú paraméterek optimalizálása
 

1. Tömeg arány (μ): μ=m2/m1, az ajánlott érték 0,005 ~ 0,03. A nagyobb tömeg arány szélesebbé teszi a rezgéscsökkentési frekvenciasávot, de a fő szerkezet terhelési határát figyelembe kell venni.
2. Optimális frekvenciarány (Δ_opt): Δ_opt =, hogy megfeleljen a TMD rezgési frekvenciájának a fő szerkezeti frekvenciával.
3. Optimális csillapítási arány (ζ_opt): ζ_opt =, a nagy hatékonyság biztosítása érdekében.

1. Hagyományos modellparaméterek
 

2. Testreszabott paraméter -tervezés

• Frekvenciahangolási tartomány: 0,1 ~ 10,0Hz (pontosan beállítható a fő szerkezet természetes frekvenciájának megfelelően).
• A csillapítási arány beállítása: 0,02 ~ 0,2 (a lengéscsillapító típusa és a csillapító folyadék viszkozitása).
• Telepítési űrlapok: Szuszpendált típus, támogatott típus, beágyazott típus (a szerkezeti tér szerint választva).

3. Általános paraméter hatókör

A 4 -es, ellenőrzés

1. Teljesítmény előnyei

• Magas rezgéscsökkentési hatékonyság: A főszerkezet specifikus módjára a rezgésválasz 40%~ 80%-kal csökkenthető, megfelelve az épület kényelmi specifikációjának (például a függőleges gyorsulás, mint 0,15 m/s²).
• Erős robusztusság: Bizonyos alkalmazkodóképessége van a szerkezeti paraméterek ingadozásához (például a merevség lebomlásához és a tömegváltozáshoz). A többszörös hangolt tömegcsillapító (MTMD) tovább bővítheti a rezgéscsökkentési frekvenciasávot.

2. Műszaki innovációk

• Aktív TMD (ATMD): Az érzékelőkkel és működtetőkkel integrálva valós időben beállíthatja a vezérlési erőt, amely alkalmas erős földrengésre vagy komplex terhelési körülményekre (például a PID kontroll alapú ATMD a 3. dokumentumban, amely 20%~ 30%-kal javítja a rezgéscsökkentési hatást).
• Fizikai modell kialakítása: A véges elem -elemzés (például az ANSYS) alapján történő strukturális részletek optimalizálása, figyelembe véve a tömegblokk, a rugó és a lengéscsillapító együttműködési munkáját, amely közelebb áll a tényleges munkakörülményekhez, mint a hagyományos részecskemodell.

3. Gazdaság

• Költség -előny: A hagyományos szerkezeti megerősítéshez képest a költség 30%~ 50%-kal csökken, különös tekintettel a meglévő épületek rezgéscsökkentési átalakítására.
• Hosszú élettartam: A fő alkatrészek (tömegblokk, tavasz) tervezési élettartama meghaladja az 50 évet, a lengéscsillapítót kicserélhetik, és a karbantartási költségek alacsonyak.

1. Építőipari tervezés

• Sokemeletes épületek: A szél rezgése és az élet kényelmének javítása által okozott felső gyorsulást ellenőrizze.
• Hosszú span struktúrák: A hosszú távú folyosók és a stadion tetők emberi indukált rezgésvezérlése.
• Padlórendszerek: Az irodaépület és a bevásárlóközpont padlóinak gyalogos rezgési vezérlése a "lépcsőzetes rezgés" probléma megoldásához.

2. Bridge Engineering

• Kábelhidak és felfüggesztési hidak: Elnyomja a szél által indukált csapást és az örvény által kiváltott rezgést.
• Gyalogos hidak: megakadályozzák a sűrű tömeg járása által okozott rezonanciát és biztosítják a forgalom biztonságát.

3. Ipari berendezések

• Nagy teljesítményű berendezések alapjai: A gép működésével előállított rezgések elnyelése és a berendezések pontosságának és a környező szerkezeteknek a védelme.
• Vezető rendszerek: A folyadék pulzáció által okozott rezgések elnyomása és a fáradtság károsodása.

1. Telepítési folyamat

• Munkafeltétel -elemzés: Modális elemzéssel határozza meg a fő szerkezet természetes frekvenciájának, üzemmódjának és legkedvezőbb rezgési helyzetének a fő szerkezetének.
• Paraméterek megtervezése: A TMD paramétereit a tömeg arány és a frekvencia arány szerint optimalizálja, és határozza meg a telepítések számát és helyzetét.
• Rögzített telepítés: Javítsa meg a TMD alapot a szerkezeti gerendákon, oszlopokon vagy tartókon, nagy szilárdságú csavarokkal vagy hegesztéssel, hogy biztosítsa a csatlakozás merevségét.
• Hibakeresés és elfogadás: Tesztelje a TMD működési állapotát gerjesztőn keresztül, és állítsa be a lengéscsillapító paramétereit a legjobb rezgéscsökkentési hatás elérése érdekében.

2. Karbantartási pontok

• Rendszeres ellenőrzés: Vizsgálja meg a csavar szorítását, a rugó deformációját és a lengéscsillapító olajszivárgást 1 ~ 2 évente.
• Csappazalapcsere: Cserélje ki a lengéscsillapítót olyan időben, amikor a csillapító erő több mint 20% -kal csökken (általában a szolgálati élettartam 10 ~ 15 év).
• Paraméter-visszaállítás: Ha a főszerkezet módosul (például padlók hozzáadása vagy a súlycsökkentés), akkor újraértékelje és állítsa be a TMD paramétereket.

• Paraméterek illesztése: A TMD paramétereit pontosan be kell hangolni a főszerkezetgel, hogy elkerülje a rezgéscsökkentési hatás csökkentését vagy akár a frekvencia -eltérés miatti rezgés erősítését.
• Telepítési hely: Fenntartjon elegendő mozgási teret a TMD -hez (a stroke nagyobb vagy ± 50 mm -nél), hogy elkerülje az ütközést más alkatrészekkel.
• Környezeti alkalmazkodóképesség: A korróziógátló bevonatokra (például a cink-nickel ötvözet bevonatokra) nedves környezetben van szükség, és a magas hőmérsékleten a hőmérséklet-ellenálló csillapító folyadékot (a hőmérsékleti ellenállás nagyobb vagy azzal egyenlő 120 fokot) kell kiválasztani a magas hőmérsékletű helyeken.
• Biztonsági redundancia: A fontos struktúrák (például a Lifeline Projects) esetében a megbízhatóság javítása érdekében ajánlott készenléti TMD vagy több hangoló rendszer beállítása.

1. A kereskedelmi épület folyosó rezgése csökkentése

• Probléma: A 36 m -es span folyosó függőleges természetes rezgési frekvenciája 2,92 Hz, a csúcs gyorsulása a gyalogos terhelés alatt 0,225 m/s², meghaladva a specifikációs követelményt (kevesebb vagy egyenlő 0,15 m/s²).
• Megoldás: Telepítse az 1 TMD -t (tömeg 1521 kg, merevség 511,39kn/m, csillapítási együttható 2.389KN · S/M).
• Hatás: A csúcs gyorsulása 0,052 m/s² -re csökken, 76,89%-os csökkenés, és a természetes rezgési frekvenciát 2,78 Hz -re állítják, megfelelnek a kényelmi követelményeknek.

2.

• Projekt: Egy 200 méteres sokemeletes irodaépület, amelynek felső gyorsulása 0,18 m/s², szél rezgés alatt (specifikációs határ 0,15 m/s²).
• Megoldás: Telepítsen 4 MTMD -t a legfelső emeletre (az összes tömegszámlája a szerkezeti tömeg 0,5% -át), a frekvenciavázolás 1,2 ~ 1,8 Hz.
• Hatás: A felső gyorsulás 0,12 m/s² -re csökken, a szél rezgési reakciója 33,3%-kal, a beltéri személyzetnek pedig nincs nyilvánvaló remegő szenzációja.

• Konzultáció és tervezés: Biztosítsa a szerkezeti rezgés elemzést, a TMD paraméterek optimalizálását és a séma tervezését, támogatva a véges elem szimulációját (például ANSYS, YJK).
• Testreszabott termelés: A TMD specifikációit testreszabja a projekt igényei szerint, és biztosítsa a 3D modellezést és a fizikai modelltesztelést.
• Telepítés és hibakeresés: Professzionális csapat a helyszíni telepítéshez, rezgésfigyelő rendszerrel felszerelve a rezgéscsökkentési hatás valós időben történő optimalizálása érdekében.
• Az értékesítés utáni garancia: 5 éves garanciát, élettartamú karbantartási támogatást és rendszeres visszatérési látogatásokat adjon a berendezések állapotának észlelése érdekében.

Népszerű tags: Hangolt tömeges lengéscsillapító (TMD), Kína hangolt tömeges lengéscsillapító (TMD) gyártók, beszállítók, vibrációs elemzés, rezgés -megfelelés, rezgési hatás, rezgésjavítás, rezgésvizsgálat, rezgésellenőrzés