風阻尼球工作原理
風阻尼球工作原理
風阻尼球工作原理，它的主要作用是在臺風降臨時，用來抵消臺風吹向大廈的風力，減少大廈的搖晃，起到保持大廈的平衡性，如果遇到強臺風的時候，風阻尼器的傳感器會將風力以及風傳送給球體，按照風向的方向擺動，如果風力越強，則擺動就會越強，從而來確保大廈的穩(wěn)定性。
風阻尼球工作原理
風阻尼器的工作原理是：當強風來臨時，先探測強風帶來的沖擊力和對建筑物的造成的搖晃程度，然后在通過計算機控制裝置上方懸吊的鋼索，此時的風阻尼器通過傳動裝置經(jīng)由彈簧和液壓裝置吸收來自樓體的搖晃，從而抑制建筑由于強風所引起的晃動。
風阻尼器一般指調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，它是由質(zhì)塊，彈簧與阻尼系統(tǒng)組成。將調(diào)諧質(zhì)量阻尼器裝入結(jié)構(gòu)的目的是減少在外力作用F基本結(jié)構(gòu)構(gòu)件的消能要求值。在該情況下，這種減小是通過將結(jié)構(gòu)振動的一些能量傳遞給以最簡單的形式固定或連接在主要結(jié)構(gòu)的輔助質(zhì)量—彈簧—阻尼筒系統(tǒng)構(gòu)成的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器來完成的。
在最早研究中，是研究主系統(tǒng)中沒有阻尼時的無阻尼和有阻尼動力吸振器理論，提出了吸振器的基本原理及確定適當參數(shù)的過程。設(shè)計了一個優(yōu)化過程以獲得主系統(tǒng)的最小峰值響應(yīng)和最大有效阻尼。
為了改進動力吸振器的性能，Snowdon研究了固體型吸振器對減小主系統(tǒng)響應(yīng)的性能，表明采用剛度正比于頻率和恒定阻尼系數(shù)材料的動力吸振器能顯著減小主系統(tǒng)的共振振動，其性能明顯優(yōu)于彈簧—阻尼筒型吸振器。
功能介紹
Jennlge和Frohrib(1977)數(shù)值計算廠控制建筑物結(jié)構(gòu)中彎曲和扭轉(zhuǎn)模式的移動—轉(zhuǎn)動吸振器系統(tǒng)。Ioi和Ikeda(1978)提出了主系統(tǒng)在小阻尼情況下這些優(yōu)化吸振器參數(shù)修正因子的經(jīng)驗公式。Randall等(1981)提出了在系統(tǒng)中考慮阻尼影響的這些參數(shù)的設(shè)計圖表。Warburton和Ayorinde(1 980)進一步用表列出了最大動力放大因子、調(diào)諧頻率比及特定質(zhì)量比和主系統(tǒng)阻尼比的吸振器阻尼比的優(yōu)化值。
為了增強用于減小主系統(tǒng)最大動力響應(yīng)的吸振器的效果，研究者們嘗試了通過引入非線性吸振器彈簧來加寬調(diào)諧頻率范圍，Roberson(1962)研究了將動力吸振器支承于一個沒有阻尼的線性加三次方彈簧(即Duffing型彈簧)之上的主系統(tǒng)的動力響應(yīng)。他將“消除帶”定義為規(guī)格化主系統(tǒng)幅值小于1的共振峰值之間的頻率帶。非線性吸振器的這個帶寬很清楚地表明了比線性吸振器要寬得多，Pipes(1953)研究了一個有雙曲正弦特征的強化彈簧，并得出彈簧中非線性的影響是要阻止尖銳共振峰的出現(xiàn)，并將相對小幅值的奇次諧分量引入吸振器和主系統(tǒng)的運動中。
為了改進動力吸振器的性能，Snowdon(1960)研究了固體型吸振器對減小主系統(tǒng)響應(yīng)的性能，表明采用剛度正比于頻率和恒定阻尼系數(shù)材料的動力吸振器能顯著減小主系統(tǒng)的共振振動，其性能明顯優(yōu)于彈簧—阻尼筒型吸振器。Srinivasan(1969)分析了平行阻尼動力吸振器，即一個輔助無阻尼質(zhì)量平行加裝于一個吸振器。在這種情況下，當阻尼頻率被精確調(diào)諧到激勵頻率時，主系統(tǒng)將保持靜止，但在該情況下，消除帶變小了。Snowdon(1974)研究了其他可能的吸振器形式，如三—單元吸振器的，顯示如果第三單元(即輔助彈簧)與阻尼器串聯(lián)，主系統(tǒng)幅值能減小15%～30%，但這種減小對頻率非常敏感，在實際中它將影響吸振器的性能。
以上所述的許多早期研究局限于動力吸振器在工作頻率與基本頻率相協(xié)調(diào)的機械工程系統(tǒng)中的應(yīng)用。但建筑結(jié)構(gòu)所受到的如風和地震的環(huán)境荷載的作用具有許多頻率分量，而通常叫做調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(TMD)的動力吸振器在復(fù)雜多自度和有阻尼建筑結(jié)構(gòu)中的性能是不一樣的。在過去20多年中，許多研究與開發(fā)工作因此而定位于研究TMD在這種振動環(huán)境中的效果。
思想來源
TMD結(jié)構(gòu)應(yīng)用的現(xiàn)代思想的最早來源是早在1909年Frahm(Frahm，1909;Den Hartog，1956)研究的動力吸振器。Frahm的吸振器的圖解見圖7.1)，它由一個小質(zhì)量m和一個剛度為A的彈簧連接于彈簧剛度為K的主質(zhì)量M。在簡諧荷載作用下，可顯示出當所連接的吸振器的固有頻率被確定為(或調(diào)諧為)激勵頻率時，主質(zhì)量M能保持完全靜止。Den Hartog(Ormondroyd and Den Hartog，1928)最早研究了主系統(tǒng)中沒有阻尼時的無阻尼和有阻尼動力吸振器理論，他們提出了吸振器的基本原理及確定適當參數(shù)的過程。主系統(tǒng)的阻尼包含在Bishop和Welbou?n(1952)提出的動力吸振器的分析中。緊接在上述工作之后，F(xiàn)alcon等(1967)設(shè)計了一個優(yōu)化過程以獲得主系統(tǒng)的最小峰值響應(yīng)和最大有效阻尼。