Damper Mass Tited (TMD)

1. تعریف محصول
دمپر جرم تنظیم شده (TMD برای کوتاه) یک دستگاه کاهش لرزش زیر ساختاری است که به ساختار اصلی متصل است. این انرژی لرزش ساختاری را از طریق اثر مشترک یک بلوک جرم ، بهار و دمپر جذب و از بین می برد و از این طریق پاسخ لرزش ساختار اصلی را سرکوب می کند.

2. اجزای اصلی

• واحد جرم: نیروی اینرسی را برای اعمال نیروی کنترل در ساختار اصلی ایجاد می کند. این ماده معمولاً از مواد با چگالی بالا (مانند سرب یا فولاد) ساخته می شود و می توان جرم را تنظیم کرد. بلوک جرم قسمت اصلی دمپر TMD است و اندازه جرم آن تأثیر تعیین کننده ای بر اثر میرایی دارد که می تواند در صورت لزوم برای مطابقت با فرکانس طبیعی ساختار تنظیم شود.
• واحد بهار: برای اتصال بلوک جرم و ساختار اصلی استفاده می شود ، فرکانس لرزش طبیعی TMD را تنظیم کنید تا با فرکانس حالت هدف از ساختار اصلی مطابقت داشته باشد ، اطمینان حاصل کنید که بلوک جرم می تواند هنگام ارتعاش ساختار حرکت معکوس مربوطه را ایجاد کند و نیروی تنظیم مجدد را فراهم کند. چشمه های فلزی یا چشمه های لاستیکی بیشتر استفاده می شود.
• واحد دمپر: برای مصرف انرژی حرکتی نسبی بین بلوک جرم و ساختار اصلی ، جلوگیری از تجمع انرژی در سیستم باعث ایجاد لرزش بیشتر و محدود کردن جابجایی TMD می شود. انواع متداول شامل میراگرهای چسبناک ، میراگرهای اصطکاک یا میراگرهای فلزی است.

3. مزایای عملکردی

• کاهش لرزش با راندمان بالا: می تواند بیش از 70 ٪ شتاب اوج لرزش ساختاری را کاهش دهد.
• فرکانس قابل تنظیم: با بهینه سازی پارامترها (نسبت جرم ، نسبت فرکانس ، نسبت میرایی) با ویژگی های ارتعاش ساختارهای مختلف سازگار است.
• نصب مناسب: می توان آن را به طور مستقل در بالای سازه ، بین لایه ها یا زیر اجزای طول بلند و بدون اصلاح عمده در ساختار اصلی نصب کرد.
• سازگاری گسترده: مناسب برای کنترل لرزش باد ، زلزله یا ارتعاشات ناشی از انسان در سازه های مختلف مانند ساختمانهای مرتفع ، راهروهای طول بلند ، پل ها و پایه های تجهیزات.

1. مکانیسم کاهش لرزش
هنگامی که ساختار اصلی به دلیل تحریک خارجی (مانند باد ، زمین لرزه یا فعالیت جمعیت) ارتعاش می کند ، TMD به دلیل بی تحرکی یک حرکت نسبی بر خلاف ساختار اصلی ایجاد می کند. نیروی اینرسی که توسط لرزش آن ایجاد می شود بر روی ساختار اصلی از طریق بهار و دمپر عمل می کند و اثر "جذب لرزش پویا" را تشکیل می دهد. عملکرد خاص:

• واحد بهار فرکانس لرزش طبیعی TMD را به فرکانس هدف ساختار اصلی برای تولید یک اثر رزونانس تنظیم می کند و انرژی لرزش ساختار اصلی را به TMD منتقل می کند.
• واحد دمپر انرژی جذب شده توسط TMD را از بین می برد و در نهایت دامنه لرزش ساختار اصلی را کاهش می دهد.

2. مدل نظری
 

کجا:
M1 ، M2: جرم ساختار اصلی و TMD ؛
K1 ، K2: سفتی ساختار اصلی و بهار TMD ؛
Y1 ، Y2: جابجایی ساختار اصلی و TMD ؛
ج: ضریب میرایی TMD ؛
P (T): تحریک خارجی (مانند بار هارمونیک (PSINώT)).

3. بهینه سازی پارامتر کلید
 

1. نسبت جرم (μ): μ=m2/m1 ، مقدار توصیه شده 0.03 0.005 است. یک نسبت جرم بزرگتر باعث می شود باند فرکانس کاهش لرزش گسترده تر شود ، اما محدودیت بار ساختار اصلی باید در نظر گرفته شود.
2. نسبت فرکانس بهینه (Δ_opt): Δ_opt =، برای مطابقت با فرکانس لرزش TMD با فرکانس ساختار اصلی.
3. نسبت میرایی بهینه (ζ_opt): ζ_opt =، برای اطمینان از راندمان بالا.

1. پارامترهای مدل معمولی
 

2. طراحی پارامتر سفارشی

• دامنه تنظیم فرکانس: 10.0 هرتز 0.1 (می تواند دقیقاً با توجه به فرکانس طبیعی ساختار اصلی تنظیم شود).
• تنظیم نسبت میرایی: 0.02 ~ 0.02 (بهینه شده توسط نوع دمپر و میرایی ویسکوزیته مایع).
• فرم های نصب: نوع معلق ، نوع پشتیبانی شده ، نوع تعبیه شده (با توجه به فضای ساختاری انتخاب شده است).

3. دامنه پارامتر عمومی

4 ، بازرسی

1. مزایای عملکرد

• راندمان کاهش لرزش بالا: برای حالت خاص ساختار اصلی ، پاسخ لرزش می تواند 40 ٪ ~ 80 ٪ کاهش یابد ، و مشخصات راحتی ساختمان را برآورده می کند (مانند شتاب عمودی کمتر از یا مساوی با 0.15m/s²).
• استحکام قوی: سازگاری خاصی با نوسانات پارامترهای ساختاری (مانند تخریب سختی و تغییر جرم) دارد. دمپر جرم متعدد تنظیم شده (MTMD) می تواند باند فرکانس کاهش لرزش را بیشتر گسترش دهد.

5. نوآوری های فنی

• TMD فعال (ATMD): یکپارچه با سنسورها و محرک ها ، می تواند نیروی کنترل را در زمان واقعی تنظیم کند ، مناسب برای زلزله قوی یا شرایط بار پیچیده (مانند ATMD مبتنی بر کنترل PID در سند 3 ، که باعث افزایش اثر کاهش لرزش تا 30 ٪ 30 ٪) می شود.
• طراحی مدل فیزیکی: با توجه به کار مشترک بلوک جرم ، بهار و دمپر ، جزئیات ساختاری را بر اساس تجزیه و تحلیل عناصر محدود (مانند ANSYS) بهینه می کند که از مدل ذرات سنتی به شرایط واقعی کار نزدیکتر است.

3. اقتصاد

• مزیت هزینه: در مقایسه با تقویت ساختاری سنتی ، هزینه 50 ٪ ~ 50 ٪ کاهش می یابد ، به ویژه برای تغییر ارتعاش ساختمانهای موجود مناسب است.
• عمر طولانی خدمات: عمر طراحی اجزای اصلی (بلوک جرم ، بهار) بیشتر از یا برابر با 50 سال است ، می توان دمپر را جایگزین کرد و هزینه نگهداری آن کم است.

1. مهندسی ساخت و ساز

• ساختمانهای مرتفع: شتاب برتر ناشی از لرزش باد و بهبود راحتی زندگی را کنترل کنید.
• ساختارهای طول طولانی: کنترل لرزش ناشی از انسان از راهروهای طول بلند و سقف های استادیوم.
• سیستم های کف: کنترل لرزش در حال پیاده روی از ساختمان های اداری و مرکز خرید برای حل مشکل "ارتعاش پله".

2. مهندسی پل

• پل های کابل و پل های تعلیق: سرکوب لرزش ناشی از باد و لرزش ناشی از گرداب.
• پل های عابر پیاده: از طنین انداز ناشی از پیاده روی متراکم در حال پیاده روی و اطمینان از ایمنی ترافیک جلوگیری کنید.

3 تجهیزات صنعتی

• مبانی تجهیزات بزرگ قدرت: ارتعاشات تولید شده توسط عملکرد دستگاه و محافظت از دقت تجهیزات و سازه های اطراف آن را جذب می کند.
• سیستم های خط لوله: سرکوب ارتعاشات ناشی از پالس مایعات و کاهش آسیب خستگی.

1. فرآیند نصب

• تجزیه و تحلیل وضعیت کار: تعیین فرکانس طبیعی ، شکل حالت و موقعیت لرزش نامطلوب ساختار اصلی از طریق تجزیه و تحلیل معین.
• طراحی پارامتر: پارامترهای TMD را با توجه به نسبت جرم و نسبت فرکانس بهینه کنید و تعداد و موقعیت نصب را تعیین کنید.
• نصب ثابت: پایه TMD را بر روی پرتوهای ساختاری ، ستون ها یا پشتیبانی از پیچ و مهره های با استحکام بالا یا جوشکاری برای اطمینان از سفتی اتصال ثابت کنید.
• اشکال زدایی و پذیرش: وضعیت کار TMD را از طریق یک هیجان آزمایش کنید و پارامترهای دمپر را تنظیم کنید تا به بهترین اثر کاهش لرزش برسید.

2. نقاط نگهداری

• بازرسی منظم: از محکم پیچ ، تغییر شکل بهار و نشت روغن دمپر هر 1 ~ 2 سال بازرسی کنید.
• تعویض دمپر: دمپر را به موقع جایگزین کنید که نیروی میرایی بیش از 20 ٪ پوسیده شود (معمولاً عمر سرویس 15 ~ 15 سال است).
• تنظیم مجدد پارامتر: اگر ساختار اصلی اصلاح شده است (مانند اضافه کردن کف یا کاهش وزن) ، دوباره ارزیابی و تنظیم پارامترهای TMD.

• تطبیق پارامتر: پارامترهای TMD برای جلوگیری از کاهش اثر کاهش لرزش یا حتی تقویت لرزش به دلیل عدم تطابق فرکانس ، باید دقیقاً با ساختار اصلی تنظیم شوند.
• فضای نصب: فضای حرکتی کافی را برای TMD (سکته مغزی بیشتر از یا برابر با 50 میلی متر پوند) رزرو کنید تا از برخورد با سایر اجزای جلوگیری شود.
• سازگاری با محیط زیست: پوشش های ضد خوردگی (مانند پوشش آلیاژ روی روی) در محیط های مرطوب مورد نیاز است و باید مایع میرایی مقاوم در برابر درجه حرارت بالا (مقاومت دما بیشتر از یا مساوی با 120 درجه) در مکان های درجه یک انتخاب شود.
• افزونگی ایمنی: برای ساختارهای مهم (مانند پروژه های Lifeline) ، توصیه می شود TMD آماده به کار یا چندین تنظیم تنظیم تنظیم را برای بهبود قابلیت اطمینان تنظیم کنید.

1. کاهش لرزش کریدور ساختمان تجاری

• مشکل: فرکانس لرزش طبیعی عمودی کریدور دهانه 36 متر 2.92 هرتز است و اوج شتاب تحت بار عابر پیاده 0.225m/s² است که بیش از نیاز مشخصات (کمتر از یا مساوی با 0.15m/s²) است.
• راه حل: 1 TMD را نصب کنید (جرم 1521 کیلوگرم ، سختی 511.39kN/m ، ضریب میرایی 2.389KN · S/M).
• اثر: شتاب اوج به 0.052m/s² کاهش می یابد ، کاهش 76.89 ٪ ، و فرکانس لرزش طبیعی به 2.78 هرتز تنظیم می شود و نیازهای راحتی را برآورده می کند.

2. کنترل لرزش باد از ساختمانهای مرتفع

• پروژه: یک ساختمان اداری 200 متر ارتفاع با شتاب بالایی 0.18 متر در ثانیه در زیر لرزش باد (محدودیت مشخصات 0.15 متر در ثانیه).
• راه حل: 4 MTMD را در طبقه بالا نصب کنید (کل جرم کل برای 0.5 ٪ از جرم ساختاری) ، با پوشش فرکانس 1.2 ~ 1.8 هرتز.
• اثر: شتاب بالا به 0.12m/s² کاهش می یابد ، پاسخ لرزش باد 33.3 ٪ کاهش می یابد و پرسنل داخلی احساس لرزش آشکار ندارند.

• مشاوره و طراحی: تجزیه و تحلیل لرزش ساختاری ، بهینه سازی پارامتر TMD و طراحی طرح ، پشتیبانی از شبیه سازی عناصر محدود (مانند ANSYS ، YJK).
• تولید سفارشی: مشخصات TMD را با توجه به نیازهای پروژه سفارشی کنید و مدل سازی سه بعدی و آزمایش مدل فیزیکی را ارائه دهید.
• نصب و اشکال زدایی: تیم حرفه ای برای نصب در محل ، مجهز به یک سیستم نظارت بر لرزش برای بهینه سازی اثر کاهش لرزش در زمان واقعی.
• ضمانت فروش پس از فروش: برای تشخیص وضعیت تجهیزات ، ضمانت 5 ساله ، پشتیبانی از نگهداری مادام العمر و بازدیدهای منظم بازگشت را ارائه دهید.

تگ های محبوب: تولید کنندگان دمپر انبوه (TMD) ، تولید کنندگان ، تهیه کنندگان Damper Mass Tited (TMD), جابجایی ارتعاش, تأکید ارتعاش, حد لرزش, اندازه گیری ارتعاش, vibrasiepad, محصولات مرتبط با ارتعاش