1. 調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(TMD)
調(diào)諧質(zhì)量阻尼器又叫動(dòng)力吸振器,是結(jié)構(gòu)被動(dòng)控制措施的一種,主要應(yīng)用于抗風(fēng)和提高人體舒適性。
通過在主結(jié)構(gòu)上增加一個(gè)輔助機(jī)構(gòu),在主結(jié)構(gòu)受到外界動(dòng)態(tài)力作用時(shí),提供一個(gè)頻率幾乎相等,與結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)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(fēng)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(jī)械波,稱為主波,阻尼器在機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的機(jī)械波,稱為信號(hào)波,信號(hào)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(duì)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(fēng)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(dòng)頻率調(diào)整到結(jié)構(gòu)振動(dòng)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(yùn)動(dòng)頻率一致,相位相反的力,達(dá)到減小主結(jié)構(gòu)振動(dòng)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(dāng)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(xiǎn)的風(fēng)激勵(lì)的高聳、細(xì)長(zhǎng)、開放踩踏的結(jié)構(gòu)(橋梁、橋塔門、煙囪、電視塔等);
(2)被行進(jìn)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(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)本身無危害,但會(huì)引起人們的不適;
(3)被離心機(jī)、風(fēng)機(jī)等機(jī)械的固有頻率激勵(lì)的鋼結(jié)構(gòu)加工廠的樓板;
(4)被引擎或者傳動(dòng)力的固有頻率激勵(lì)的輪船。
4.生產(chǎn)裝配要點(diǎn)
(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(yàn),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(rùn)滑油;
(5)質(zhì)量調(diào)整螺桿長(zhǎng)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(bào)告;
(2)彈簧剛度測(cè)試,形成彈簧剛度測(cè)試報(bào)告;
(3)阻尼器性能測(cè)試,形成阻尼器測(cè)試報(bào)告;
(4)TMD固有頻率測(cè)試,形成固有頻率測(cè)試報(bào)告。
6.項(xiàng)目驗(yàn)收資料
(1)出廠合格證;
(2)材質(zhì)報(bào)告;
(3)出廠測(cè)試報(bào)告(質(zhì)量塊稱重、彈簧剛度測(cè)試、阻尼器性能測(cè)試);
(4)第三方現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試報(bào)告。
7.動(dòng)力吸振器(VAD)和調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(TMD)
產(chǎn)品型號(hào)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(jì) | |||||
幾何尺寸(m) | 可定制設(shè)計(jì) | |||||
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(biāo)準(zhǔn)型,可以根據(jù)客戶要求進(jìn)行定制設(shè)計(jì)。