1. 調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(TMD)
調(diào)諧質(zhì)量阻尼器又叫動力吸振器,是結(jié)構(gòu)被動控制措施的一種,主要應(yīng)用于抗風和提高人體舒適性。
通過在主結(jié)構(gòu)上增加一個輔助機構(gòu),在主結(jié)構(gòu)受到外界動態(tài)力作用時,提供一個頻率幾乎相等,與結(jié)構(gòu)運動方向相反的力,來抵消部分外界激烈引起的結(jié)構(gòu)響應(yīng)。
其工作原理類似于電磁波的發(fā)射、在接收的過程中處于調(diào)諧過程,風荷載或人行荷載作用于主結(jié)構(gòu),在主結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生機械波,稱為主波,阻尼器在機構(gòu)產(chǎn)生的機械波,稱為信號波,信號波在主波中傳播,類似于電磁波調(diào)諧在主波中,這便是阻尼器名稱中“調(diào)諧”的由來。
阻尼器對結(jié)構(gòu)的作用力中包括慣性力,由此得名:調(diào)諧質(zhì)量阻尼器。
安裝TMD目的:抗風與提高人體舒適性。
2. TMD產(chǎn)品介紹
調(diào)諧質(zhì)量阻尼器系統(tǒng)由質(zhì)量塊、彈簧和阻尼元件組成,它將阻尼器系統(tǒng)自身的振動頻率調(diào)整到結(jié)構(gòu)振動的主要頻率附近,通過TMD與主結(jié)構(gòu)間的相互作用,產(chǎn)生與主結(jié)構(gòu)運動頻率一致,相位相反的力,達到減小主結(jié)構(gòu)振動的目的。
調(diào)諧質(zhì)量阻尼器
在理論上,存在著最佳的 TMD 配置參數(shù)。TMD 附加質(zhì)量越大,減振效果越好,但往往受結(jié)構(gòu)承載力和成本的限制。當忽略主系統(tǒng)的阻尼(通常阻尼很小),附加TMD系統(tǒng)的最優(yōu)參數(shù)為:
式中:為TMD系統(tǒng)最優(yōu)阻尼比,為TMD質(zhì)量的主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量之比;為系統(tǒng)最優(yōu)固有頻率,為主體結(jié)構(gòu)頻率。
3. TMD的適用范圍
(1)自身模態(tài)易產(chǎn)生危險的風激勵的高聳、細長、開放踩踏的結(jié)構(gòu)(橋梁、橋塔門、煙囪、電視塔等);
(2)被行進和跳躍的行人大跨度樓板、樓蓋、樓梯、觀眾席、人行天橋。這種振動對結(jié)構(gòu)本身無危害,但會引起人們的不適;
(3)被離心機、風機等機械的固有頻率激勵的鋼結(jié)構(gòu)加工廠的樓板;
(4)被引擎或者傳動力的固有頻率激勵的輪船。
4.生產(chǎn)裝配要點
(1)質(zhì)量塊質(zhì)量要合理控制,不能有太大偏差;
(2)質(zhì)量塊材質(zhì)要均勻,質(zhì)心和中心吻合度高;
(3)彈簧剛度誤差不能大,各彈簧之間變形要協(xié)調(diào);事先做拉壓試驗,優(yōu)選彈簧;
(4)彈簧必須按照導(dǎo)向桿,導(dǎo)向桿摩擦系數(shù)小,涂有潤滑油;
(5)質(zhì)量調(diào)整螺桿長度要留空間,便于質(zhì)量調(diào)整。
5.出廠文件
(1)質(zhì)量塊剛度稱重,形成稱重報告;
(2)彈簧剛度測試,形成彈簧剛度測試報告;
(3)阻尼器性能測試,形成阻尼器測試報告;
(4)TMD固有頻率測試,形成固有頻率測試報告。
6.項目驗收資料
(1)出廠合格證;
(2)材質(zhì)報告;
(3)出廠測試報告(質(zhì)量塊稱重、彈簧剛度測試、阻尼器性能測試);
7.動力吸振器(VAD)和調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(TMD)
產(chǎn)品型號VAD\TMD | -2 | -10 | -500 | -1000 | -5000 | -10000 |
裝置質(zhì)量塊質(zhì)量(kg) | 2 | 10 | 500 | 1000 | 5000 | 10000 |
控制頻率(Hz) | 0.5∽50 | |||||
吸振效果(dB) | >3 | |||||
產(chǎn)品質(zhì)量(kg) | 可定制設(shè)計 | |||||
幾何尺寸(m) | 可定制設(shè)計 | |||||
環(huán)境溫度(℃) | -30∽100 | |||||
耐腐蝕 | 滿足海洋環(huán)境使用要求 |
以上參數(shù)為標準型,可以根據(jù)客戶要求進行定制設(shè)計。