Häälestatud massisummuti (TMD)

1. toote määratlus
Häälestatud massisummuti (lühidalt TMD) on põhikonstruktsiooni külge kinnitatud substrukturaalne vibratsiooni vähendamise seade. See neelab ja hajutab konstruktsiooni vibratsioonienergiat massiploki, vedru ja siibri ühise mõju kaudu, surudes sellega maha põhistruktuuri vibratsioonivastuse.

2. südamikomponendid

• Massiüksus: genereerib inertsiaalse jõu, et rakendada põhikonstruktsiooni juhtimisjõudu. Tavaliselt on see valmistatud suure tihedusega materjalidest (näiteks plii või teras) ja massi saab reguleerida. Massiplokk on TMD -siibri põhiosa ja selle massisuurusel on summutusefektile otsustav mõju, mida saab vastavalt vajadusele reguleerida, et see vastaks struktuuri loomulikule sagedusele.
• Vedruüksus: kasutatakse massiploki ja põhikonstruktsiooni ühendamiseks, häälestage TMD loomulik vibratsioonisagedus, et see vastaks põhikonstruktsiooni sihtrežiimi sagedusele, veenduge, et massiplokk saaks tekitada vastava pöördliikumise, kui struktuur vibreerib, ja tagada lähtestamise jõud. Enamasti kasutatakse metallist või kummivedrusid.
• Summutusüksus: kasutatakse massiploki ja põhistruktuuri vahelise suhtelise liikumisenergia tarbimiseks, takistab süsteemi kogunemist suuremat vibratsiooni ja piiravad TMD nihkumist. Tavaliste tüüpide hulka kuuluvad viskoossed siibrid, hõõrdesignaarid või metalli siibrid.

3. Funktsionaalsed eelised

• Suure efektiivsuse vibratsiooni vähendamine: see võib vähendada struktuurilise vibratsiooni tippkiirendust enam kui 70%.
• Reguleeritav sagedus: kohanege erinevate struktuuride vibratsiooniomadustega, optimeerides parameetreid (massi suhe, sageduse suhe, summutussuhe).
• Mugav paigaldamine: selle saab iseseisvalt paigaldada konstruktsiooni ülaossa, kihtide vahel või pikaajaliste komponentide vahel ilma põhistruktuuri suure muutmiseta.
• Lai kohanemisvõime: sobib tuule, maavärina või inimese põhjustatud vibratsiooni vibratsiooni kontrollimiseks erinevates konstruktsioonides, näiteks kõrghoonetes, pikaajaliste koridorid, sillad ja seadmed.

1. vibratsiooni vähendamise mehhanism
Kui põhikonstruktsioon vibreerib välise ergutuse tõttu (näiteks tuul, maavärin või rahvahulga aktiivsus), tekitab TMD inertsist tingitud põhikonstruktsiooni vastas vastupidise liikumise. Selle vibratsiooni abil genereeritud inertsiaalne jõud toimib põhikonstruktsiooni kaudu läbi vedru ja siibri, moodustades "dünaamilise vibratsiooni neeldumise" efekti. Konkreetne etendus on:

• Vedruüksus häälestab TMD loomuliku vibratsioonisageduse põhikonstruktsiooni sihtsagedusele, et saada resonantsiefekt, viies põhikonstruktsiooni vibratsioonienergia TMD -le.
• Dealikülg hajutab TMD imabitud energiat, vähendades lõpuks põhikonstruktsiooni vibratsiooni amplituudi.

2. teoreetiline mudel
 

Kus:
M1, M2: põhistruktuuri ja TMD mass;
K1, K2: põhikonstruktsiooni jäikus ja TMD vedru;
Y1, Y2: põhikonstruktsiooni ja TMD nihked;
C: TMD summutuskoefitsient;
P (t): väline ergastus (näiteks harmooniline koormus (psinώt)).

3. võtmeparameetri optimeerimine
 

1. Massisuhe (μ): μ=m2/m1, soovitatav väärtus on 0,005 ~ 0,03. Suurem massisuhe muudab vibratsiooni vähendamise sageduse riba laiemaks, kuid arvestada tuleb põhikonstruktsiooni koormuskogu piirmääraga.
2. Optimaalne sageduse suhe (Δ_OPT): Δ_OPT =, et sobitada TMD vibratsioonisagedus peamise struktuuri sagedusega.
3. Optimaalne summutussuhe (ζ_opt): ζ_opt =, suure tõhususe tagamiseks.

1. tavapärased mudeli parameetrid
 

2. kohandatud parameetri kujundus

• Sageduse häälestamise vahemik: 0,1 ~ 10,0Hz (saab täpselt reguleerida vastavalt põhistruktuuri loomulikule sagedusele).
• Summutussuhte reguleerimine: 0,02 ~ 0,2 (optimeeritud siibri tüübi ja summutava vedeliku viskoossuse abil).
• Paigaldusvormid: peatatud tüüp, toetatud tüüp, manustatud tüüp (valitud vastavalt struktuuriruumile).

3. üldine parameetri ulatus

4, kontrollimine

1. Jõudluse eelised

• Kõrge vibratsiooni vähendamise efektiivsus: põhistruktuuri konkreetse režiimi korral saab vibratsioonireaktsiooni vähendada 40%~ 80%, vastates hoone mugavuse spetsifikatsioonile (näiteks vertikaalne kiirendus, mis on väiksem või võrdne 0,15m/s²).
• Tugev vastupidavus: sellel on teatav kohanemisvõime struktuuriliste parameetrite kõikumistega (näiteks jäikuse halvenemine ja massimuutus). Mitme häälestatud massisummuti (MTMD) saab veelgi laiendada vibratsiooni vähendamise sagedusriba.

2. tehnilised uuendused

• Aktiivne TMD (ATMD): integreeritud andurite ja ajamitega, see saab reguleerida juhtimisjõudu reaalajas, mis sobib tugevate maavärinate või keerukate koormuse tingimuste jaoks (näiteks PID-i kontrollpõhine ATMD dokumendis 3, mis parandab vibratsiooni vähendamise efekti 20%~ 30%).
• Füüsiline mudeli kujundamine: optimeerib struktuurseid detaile lõplike elementide analüüsi põhjal (näiteks ANSYS), arvestades massiploki, kevade ja siibri koostöötööd, mis on lähemal tegelikele töötingimustele kui traditsiooniline osakeste mudel.

3. majandus

• Kulude eelis: võrreldes traditsioonilise struktuurilise tugevdamisega vähendatakse kulusid 30%~ 50%, mis sobib eriti olemasolevate hoonete vibratsiooni vähendamiseks.
• Pikk kasutusaega: põhikomponentide (massiplokk, kevad) disainielu on suurem kui 50 aastat või võrdne, siibri saab välja vahetada ja hoolduskulud on madalad.

1. ehitustehnika

• Kõrghooned: kontrollige tuule vibratsiooni põhjustatud peamist kiirendust ja parandab elamismugavust.
• Pika ulatusega struktuurid: pikaajaliste koridoride ja staadioni katuste inimese põhjustatud vibratsiooni kontroll.
• Põrandasüsteemid: büroohoonete ja kaubanduskeskuste põrandate kõndimisvibratsioonikontroll, et lahendada probleem "astmeline vibratsioon".

2. silladehnika

• Kaabliga ahendatud sillad ja vedrustuse sillad: suruge tuule poolt indutseeritud lehvitamine ja keerise põhjustatud vibratsioon.
• Jalakäijate sillad: vältige resonantsi, mis on põhjustatud tihedast rahvahulgast kõndimisest ja tagage liiklusohutus.

3. tööstusseadmed

• Suurte energiaseadmete alused: imenduvad vibratsioonid, mis tekivad masina töö ja kaitsete seadmete täpsuse ja ümbritsevate konstruktsioonide abil.
• Torujuhtmesüsteemid: suruge vedeliku pulsatsioonist põhjustatud vibratsioonid ja vähendage väsimuskahjustusi.

1. Installimisprotsess

• Töötingimuste analüüs: määrake põhistruktuuri loomulik sagedus, režiimi kuju ja kõige ebasoodsam vibratsiooniasend modaalse analüüsi abil.
• Parameetri kujundamine: optimeerige TMD parameetreid vastavalt massisuhtele ja sageduse suhtele ning määrake installatsioonide arv ja asukoht.
• Fikseeritud paigaldus: kinnitage TMD-alus konstruktsioonitaladele, veergudele või tugevate poltide või keevitusega, et tagada ühenduse jäikus.
• Silumine ja aktsepteerimine: testige TMD tööseisundit erutuse kaudu ja reguleerige siibri parameetreid, et saavutada parim vibratsiooni vähendamise efekt.

2. hoolduspunktid

• Regulaarne ülevaatus: kontrollige poldi tihedust, vedrudeformatsiooni ja siibriõli leket iga 1 ~ 2 aasta tagant.
• Dealikuri asendamine: asendage siiber ajas, kui summutusjõud laguneb rohkem kui 20% (tavaliselt on tööiga 10 ~ 15 aastat).
• Parameetri lähtestamine: kui põhikonstruktsiooni on modifitseeritud (näiteks põrandate lisamine või kaalu vähendamine), hindage ümber ja reguleerige TMD parameetreid.

• Parameetrite sobitamine: TMD parameetreid tuleb täpselt häälestada põhistruktuuriga, et vältida vibratsiooni vähendamise efekti vähendamist või isegi sageduse sobimatuse tõttu vibratsiooni võimendamist.
• Paigaldusruum: reserveerige TMD jaoks piisavalt liikumisruumi (löök suurem või võrdne ± 50 mm), et vältida kokkupõrget teiste komponentidega.
• Keskkonnaalane kohanemisvõime: niisketes keskkondades on vaja korrosioonivastaseid katteid (näiteks tsink-niklisulami katteid) ja kõrge temperatuuriga vastupidava summutusvedeliku (temperatuuriresistentsus suurem või võrdne 120 kraadi) tuleks valida kõrge temperatuuriga kohtades.
• Ohutuse koondamine: oluliste struktuuride (näiteks Lifeline Projects) puhul on töökindluse parandamiseks soovitatav seadistada ooterežiimi TMD või mitu häälestamissüsteemi.

1. ärihoonete koridori vibratsiooni vähendamine

• Probleem: 36 m pikkuse vahekoridori vertikaalne loodusliku vibratsioonisagedus on 2,92Hz ja jalakäijate koormuse korral maksimaalne kiirendus on 0,225 m/s², ületades spetsifikatsiooninõude (väiksem kui 0,15m/s² või võrdne).
• Lahendus: paigaldage 1 TMD (mass 1521 kg, jäikus 511,39KN/m, summutuskoefitsient 2,389KN · S/M).
• Efekt: tippkiirendus vähendatakse 0,052 m/s² -ni, langusele 76,89%ja loodusliku vibratsiooni sagedus reguleeritakse 2,78Hz -ni, mis vastab mugavusnõuetele.

2. kõrghoonete tuulevibratsiooni kontroll

• Projekt: 200 m kõrghoone büroohoone, mille kõrgeim kiirendus on 0,18 m/s² tuule vibratsiooni all (spetsifikatsiooni piir 0,15m/s²).
• Lahendus: Paigaldage ülemisele korrusele 4 MTMD -d (kogumass moodustab 0,5% konstruktsioonimassist), sageduse katvus on 1,2 ~ 1,8Hz.
• Efekt: ülemine kiirendus vähendatakse 0,12 m/s² -ni, tuule vibratsiooni vastus väheneb 33,3%ja sisetöötajatel pole ilmselget raputamistunnet.

• Nõustamine ja kujundamine: pakkuge struktuurset vibratsioonianalüüsi, TMD parameetrite optimeerimist ja skeemi kavandamist, toetavate lõppelementide simulatsiooni (näiteks ANSYS, YJK).
• Kohandatud tootmine: kohandage TMD spetsifikatsioone vastavalt projekti vajadustele ning pakkuge 3D -modelleerimist ja füüsilist mudelitestid.
• Paigaldamine ja silumine: professionaalne meeskond kohapeal paigaldamiseks, mis on varustatud vibratsiooniseiresüsteemiga, et optimeerida vibratsiooni vähendamise efekti reaalajas.
• Müügijärgne garantii: pakkuge 5-aastast garantii, eluaegset hooldustoega ja regulaarseid tagasisõiduvisiite seadme oleku tuvastamiseks.

Kuum tags: Häälestatud massisummuti (TMD), Hiina häälestatud massisummuti (TMD) tootjad, tarnijad