油缸间隙式粘滞阻尼器理论与性能试验
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粘滞阻尼器力学性能试验研究随着科学技术的发展,粘滞阻尼器在机械学中受到越来越多的关注,因为它具有良好的振动抑制和消能量的作用。
它有助于减少系统的振幅和时域内的能量消耗,从而改善系统的性能。
由于粘滞阻尼器具有复杂的特性,其力学性能对于确定粘滞阻尼器在实际应用中的有效性和可靠性具有重要意义。
因此,粘滞阻尼器力学性能的研究是必不可少的。
本文的目的是通过实验研究来研究粘滞阻尼器的力学性能。
在实验过程中,将粘滞阻尼器安装在一台振动试验机上,并使用力数据采集系统进行扫描,来确定其性能参数。
在实验室中,采用正弦波作为振动源,首先进行峰值振幅和最大输出力的测量,然后进行粘滞阻尼器的力学性能测试。
实验数据表明,当粘滞阻尼器当负载增加时,其力学性能会发生明显变化,其峰值和最大输出力也会受到影响。
在实验的基础上,我们使用有限元分析,对粘滞阻尼器的力学性能进行数值模拟分析,并分析其力学特性。
结果表明,当滑动摩擦系数增加时,粘滞阻尼器的最大输出力和最大变形量会降低,而当滑动摩擦系数减小时,粘滞阻尼器的最大输出力和最大变形量会增加。
这显示出,滑动摩擦系数对粘滞阻尼器的力学性能有着重要的影响。
最后,我们对测试结果进行了有效性验证。
首先,结合实验室测试和有限元分析,我们确定了粘滞阻尼器的各项力学性能。
然后,我们通过改变系统参数,实现变结构来验证测试结果。
结果表明,粘滞阻尼器的力学性能受系统参数的影响,当系统参数发生变化时,粘滞阻尼器的力学性能会发生显著变化。
综上所述,粘滞阻尼器的力学性能具有复杂的特性,通过实验研究和有限元分析可以准确确定其力学特性,并且结合实际情况可以有效验证测试结果。
因此,本研究为粘滞阻尼器的设计和应用提供了有用的参考。
粘滞阻尼器的耐久性能评估与优化设计粘滞阻尼器是一种常用的结构减振装置,用于减震和消除结构振动的能力。
与传统的弹簧阻尼装置相比,粘滞阻尼器具有较高的效能和性能优势。
然而,由于长期使用和外界环境的影响,粘滞阻尼器的耐久性能可能会受到影响。
本文将探讨粘滞阻尼器的耐久性能评估与优化设计的相关内容。
一、背景介绍粘滞阻尼器作为一种常见的结构减振装置,广泛应用于建筑、桥梁、机械工程等领域。
它通过利用粘滞材料的本身性能,将结构振动的能量转化为粘滞阻尼器内部粘滞剪切能量损耗,从而减少结构的振动幅值和能量传递。
二、耐久性能评估粘滞阻尼器的耐久性能评估主要包括以下几个方面:1. 力学性能评估:粘滞阻尼器的力学性能评估是指其在长期使用过程中,如剪切刚度、阻尼力等参数是否稳定。
通过对粘滞阻尼器进行实验,测量其剪切刚度和阻尼力的变化情况,可以评估其力学性能的稳定性。
2. 耐久性能评估:粘滞阻尼器的耐久性能评估是指其在长期使用过程中,如粘滞剪切能量消耗、耐久寿命等指标是否达到设计要求。
通过对粘滞阻尼器进行加速寿命试验或长期振动实验,可以评估其耐久性能。
3. 高温性能评估:粘滞阻尼器在高温环境下的性能表现也是耐久性能评估的重要方面。
由于高温环境会降低粘滞材料的黏度,进而影响粘滞阻尼器的减振效果。
因此,对粘滞阻尼器在高温环境下的性能进行评估,可以为其在实际工程中的应用提供参考。
三、优化设计针对粘滞阻尼器的耐久性能评估中可能存在的问题,可以通过优化设计来改善其性能。
1. 优化材料选择:选择合适的粘滞材料是优化设计的重要环节。
在寻找粘滞材料时,需要考虑其黏度、温度稳定性以及疲劳寿命等性能指标。
根据具体的工程需求,选择合适的材料可以提升粘滞阻尼器的耐久性能。
2. 优化结构设计:通过优化粘滞阻尼器的结构设计,可以进一步改善其耐久性能。
例如,在粘滞阻尼器内部设置防腐层,可以减少外界环境对其性能的影响;合理设计粘滞阻尼器的刚度和阻尼力参数,可以提高其减振效果和耐久性能。
粘滞阻尼器力学性能试验研究
粘滞阻尼器是一种常用的制动元件,它在汽车发动机制动系统中有着重要的应用,如:绿色汽车、新能源汽车、低速汽车等。
因此,粘滞阻尼器的力学性能研究变得尤为重要。
本文首先介绍了粘滞阻尼器的结构。
主要由机械弹簧、磁悬浮器、空气弹簧、液压油缸、液压马达四部分组成,其中负责机械弹簧的支承能力的磁悬浮器是核心部分之一。
其次,对粘滞阻尼器的力学性能进行了实验分析,包括:慢速和高速粘滞行为、机械损耗和流体损耗,以及液压油缸的空载传输性能等。
在实验测试中,采用了四个振动台,在相同的运行参数下对粘滞阻尼器进行测试,以获取慢速和高速滞后力学曲线,以及液压油缸的空载传输性能;也对机械损耗和流体损耗分别进行了实验检测,以检测该粘滞阻尼器的机械性能和流体性能。
实验结果表明,粘滞阻尼器的慢速滞后力学曲线表现出良好的稳定性,高速滞后力学曲线也较为平稳。
粘滞阻尼器的机械损耗小于1/10,流体损耗约为0.5%,液压油缸的空载传输性能也是良好的。
本研究还对粘滞阻尼器力学性能的实验结果进行了多元线性回
归分析,并对回归方程的拟合效果进行了评估。
结果表明,R方值达到0.97,表明该拟合模型效果良好,回归方程可用于预测粘滞阻尼器力学性能。
本文在针对粘滞阻尼器力学性能进行实验研究的基础上,构建了多元线性回归分析模型,为粘滞阻尼器力学性能的预测提供了可靠的
依据。
本文研究结果可为工业界提供参考,从而提高工业制动系统的可靠性,提高汽车性能。
综上所述,本文针对粘滞阻尼器的力学性能进行了实验测试和多元线性回归分析,并构建了粘滞阻尼器力学性能的预测模型,可为工业界提供参考,从而提高工业制动系统的可靠性,提高汽车性能。
0引言钢筋混凝土框架结构在实际工程中应用广泛,中国的多次震害调查显示,强震作用下钢筋混凝土框架结构往往易于发生较严重的损伤破坏甚至倒塌,因此,提高建筑物抗震能力,尽量降低地震所造成的破坏,显得尤为重要。
在具体方法上,除沿袭传统的抗震思路提高结构自身的抗震性能外,也可以采用消能减震技术,通过在建筑物的抗侧力体系中设置消能部件,由消能部件的相对变形和相对速度提供附加阻尼,来消耗输入结构的地震能量,减小结构的地震响应,提高建筑物抗震水平。
工程减震设计中常采用粘滞阻尼器作为消能减震部件,粘滞阻尼器(Viscous Fluid Damper ,简称VFD )是一种速度相关型阻尼器,阻尼器中的液体在运动过程中产生的阻尼力总是与结构速度方向相反,从而使结构在运动过程中消耗能量,达到耗能减震的目的,然而,一些阻尼器生厂商生产的产品中含有摩擦力,阻尼器在地震作用下并不能按照其所给结构参数工作,据此,本文进行了试验研究,并提出了考虑摩擦力影响的黏滞阻尼器的阻尼力计算公式。
1粘滞流体阻尼器的传统力学模型根据粘滞阻尼器产生阻尼力的原理的不同,可将阻尼器分为:利用封闭填充材料流动阻抗的“流动阻抗式”和利用粘滞体剪切阻抗的“剪切阻抗式”两类。
文中采用的是流动阻抗式粘滞阻尼器。
流动阻抗式粘滞阻尼器是一种典型的速度相关型阻尼器,根据阻尼指数α的取值可将粘滞阻尼器分为两类:当α=1时,为线性粘滞阻尼器;当α≠1时,为非线性粘滞阻尼器。
其表达式为F=CV α(1)式中C 为阻尼系数,V 为结构的速度,α为阻尼指数,其中阻尼指数α是粘滞阻尼器消能减振性能的重要指标之一。
α越小,表现出的非线性越强,阻尼器对速度的敏感性越高,即在很小的相对速度下就能输出较大的阻尼力,且阻尼力-位移曲线也越饱满,更能有效地减少结构振动。
因此,为了保证减震效果,需要对粘滞阻尼器进行性能试验研究,通过试验判断阻尼器实际的结构参数是否与厂家提供的一致,如果有误差,则应针对该类阻尼器提出新的力学计算模型,以供减震结构的分析和参考。
粘滞阻尼器的研究与应用摘要:粘滞阻尼器是根据流体运动,特别是当流体通过节流孔时会产生粘滞阻力的原理而制成的,是一种与刚度、速度相关型阻尼器。
一般由油缸、活塞、活塞杆、衬套、介质、销头等部分组成,活塞可以在油缸内作往复运动,活塞上设有阻尼结构,油缸内装满流体阻尼介质。
当外部激励(地震或风振)传递到结构中时,结构产生变形并带动阻尼器运动。
在活塞两端形成压力差,介质从阻尼结构中通过,从而产生阻尼力并实现能量转变(机械能转化为热能),达到减小结构振动反应的目的。
关键词:阻尼器;耗能减震;动力分析一、基本概念及构造特点(1)基本概念阻尼是结构振动衰减的根本原因,但由于实际结构中的阻尼复杂特性使得并不能精准定位阻尼,故在结构分析中一般认为结构阻尼为线性粘滞阻尼,也即是认为阻尼力与速度成正比,且假定结构中设置粘滞阻尼器后所附加给结构的阻尼与结构本身的阻尼基本一致。
粘滞阻尼器(墙)是根据流体运动,特别是当流体通过节流孔或在封闭空间中进行相对运动时与壁缸或壁筒产生相互作用,将流体运动产生的动能转化为热能,从而耗散地震输入的能量。
这种因流体运动将动能转化为热能所产生粘滞阻尼的耗能装置,即被称之为粘滞阻尼器,又称之为速度型阻尼器,其阻尼力的大小与流体运动的速率密切相关,速度越大,阻尼力越大,速度为0时,阻尼力为0,是一种刚度无关、速度相关的阻尼器。
(1—1)其中:F——粘滞阻尼器的粘滞阻尼力;C——阻尼系数,与壁缸或壁筒的具体尺寸、粘滞流体的粘度等因素密切相关。
粘滞阻尼器以其优异的抗风、抗震(振)能力和经济性,近年来在工程结构领域得到广泛应用。
其应用领域包括:民用建筑(如住宅、办公楼、商场等多层高层及大跨建筑结构)、生命线工程(如医院、学校、城市功能建筑)、工业建筑(如厂房、塔架、设备减振)、桥梁(人行桥、高架路桥)、军工行业等。
(2)构造组成粘滞阻尼器,是应用粘性介质和阻尼器结构部件的相互作用产生阻尼力的原理设计、制作的一种被动速度相关型阻尼器,一般由缸筒、活塞、阻尼孔、阻尼介质(粘滞流体)和导杆等部分组成。
17卷l期世界地震工程v01.17.№.1竺!!!望wo呦咖讯M删oNEARTHQuAKE硎锄咽涮NGMar'2001===二=========================::======三三=兰兰:=文章编号:1007—60卿200l跏一0030一06油缸孔隙式粘滞阻尼器理论与性能试验+丁建华,欧进萍(哈尔滨工业大学.黑龙扛皓尔滨150090)摘要:首先研究了双出杆油缸孔晾式牯滞阻尼器的构造.讨论了不同类型粘滞流体的特性:然后,在幂律流体本构关系的基础上.建立了相应牯滞阻尼器阻尼力计算模型;设计制作了一个油缸孔隙式牯滞阻尼器-并进行了详细的性能试验.通过试验结果的统计分析,得到了阻尼力计算的方法关键词:油缸孔隙式;牯滞阻尼器:阻尼系数;阻尼力中圈分类号:11J3521文■标识码:ATheore廿∞lstⅡdyandperformanceexp盱im锄tforcyUnd盯一喇tlI岫ol鹤订scousdamperDINGJian—hua,OUJin—ping(H¨bjnI地tituteofTechnology'Harbin150090,chjna)Ahs仃Ict:Inthispaperthc∞幽mationofbi—dir哪jonalcylinde卜with“olesvisc0璐dampcrwasstudied.Thecharactefisti岱ofvariousviscousliquidswercanalv∞d.Basodonthe∞nstitutivemodelofpowcrlaw,themodelsofdampingforceforcor燃pondingviscomdamperwere器tablishedAcylinder—with—hol船Vjs∞usda如.perwasd器ignedandmadeandthepcrfonmnceoftheda皿【perwe阳testedindctan.ThemethOdforcalculatingdampingforccwasobtainedbystatistjcalanalysistothetesting瑚u1乜.KeywOrd式cylinde卜with—h01嚣;viscousdamper;dampingcoe踊cient;dampingfor∞1引言土木工程结构的耗能减振研究已有近30年的历史.目前。
建筑论文:新型黏滞阻尼器力学性能试验研究及实用仿真第1章绪论1.1选题背景与意义“正常”地壳震动,有机会引发地震,这是不可避免的。
全球地震每年发生500多万次,根据地震的统计数据:人类能感觉到的超过50000次;可以造成伤害的超过1000次;可以造成灾难的大约十几次;超过8级以上的平均每年约有1.2次[1]。
严重的地震会导致结构在几秒钟的时间内产生严重损坏,可以在短时间之内让车水马龙的城市变成无人问津的废墟[2]。
地震也可能引起次生灾害,如海啸,火山爆发、山体滑坡、核泄漏、煤气泄漏、化工厂毒气泄漏等,是最具破坏性的,也是最严重威胁到人类和自然的自然灾害[3]。
我国和其他国家人民的生命及财产遭受了巨大的威胁及损害,都是由已经发生和将要发生的地震造成的:2011年3月,在日本发生剧烈地震,不仅引发了海啸,也导致了核电站泄漏,日本全国乃至周边地区都造成了巨大的影响。
2008年在四川发生震惊世界的 5.12汶川大地震,超过69000人死亡,超过18000人失踪,数百万人无家可归,约8451亿人民币的直接经济损失。
2010年4月14日,在中国的青海玉树地区发生7.1级地震灾难,超过2000人死亡,受伤人数超过12000人,约十万人住房被摧毁,直接经济损失超过6400亿元。
总之,考虑到地震对人身安全性、建筑物、经济构成会造成严重损害,由于地震的偶然性,不能准确预测,又由于地震发生的必然性,设计合理的减震防灾结构预防地震所造成的严重破坏成为需要。
各个国家的科研人员及政府部门为了减少地震造成的损害,都在积极探索着新的方法[4]。
工程结构耗能方面,很多国家已把研究成果在工程实践中应用,并发展新研究方向。
在地震发生次数较多的国家,耗能减震已经成为研究领域的一个大热点[5]。
.........1.2国内外研究现状近年来,结构阻尼减震系统得到了快速发展,随着各项检测技术的不断提高,测试方法和计算方法不断改进,能量耗散系统已经逐渐取代了传统的地震防震体系成为结构抗震的第二道防线。
黏滞阻尼器的性能影响因素研究陈晓强发布时间:2021-10-21T03:13:59.833Z 来源:《防护工程》2021年19期作者:陈晓强[导读] 本文总结了黏滞阻尼器的研究与应用现状,包括黏滞阻尼器的原理构造,力学模型以及黏滞阻尼器的力学性能影响因素。
陈晓强广州大学土木工程学院广东广州 510006摘要:本文总结了黏滞阻尼器的研究与应用现状,包括黏滞阻尼器的原理构造,力学模型以及黏滞阻尼器的力学性能影响因素。
关键词:黏滞阻尼器;结构减震;消能构件1 引言黏滞阻尼器是利用黏性介质在活塞两端或者平板内流动时产生的黏滞阻尼力以达到消能减震效果的目的[1]。
最初应用于军工、机械等领域的振动控制之中,自上世纪九十年代人们将其引入到土木工程领域以来[2],因其具有对温度的不敏感性、产生的阻尼力与相位异相(即相位差π/2)、以及能在较宽频域范围内使结构保持黏滞线性反应等诸多优势,使之在土木工程领域迅速成为设计人员广泛认可的消能减震装置。
本文将从黏滞阻尼器的原理构造以及对黏滞阻尼器力学性能的一些影响因素进行综合性阐述。
2 原理与构造黏滞阻尼器一般由油缸、活塞、阻尼孔、活塞杆等部分组成,活塞在油缸内作往复运动,阻尼孔是在活塞上开有的小孔,油缸内装满流体阻尼材料。
当油缸与活塞发生相对运动时,由于活塞左右的压力差,使液体阻尼材料从阻尼孔中流过,从而产生阻尼力。
黏滞阻尼器对结构进行振动控制的原理是把结构的部分振动能量通过阻尼器中黏滞流体阻尼材料的黏滞耗能进行消耗,以减小结构的振动反应。
根据黏滞阻尼器阻尼力产生原理的不同,可将其分为圆筒式黏滞阻尼器、黏滞阻尼墙和缸式黏滞阻尼器。
2.1 圆筒式黏滞阻尼器1986年,Gerb Vibration Control公司[3]研制了一种筒式液体黏滞阻尼器,一般用于城市地下管网的振动控制或隔震装置的消能部件。
它包含一个内筒和外筒,外筒装有阻尼材料,内筒的顶部安装在上层楼板或梁下底面,小筒下部置于大筒内,大筒与小筒的缺口由密封材料密封。
粘滞阻尼器的理论研究及应用进展
粘滞阻尼器的理论研究及应用进展
【摘要】本文分析总结了粘滞阻尼器的工作机理、耗能原理,以及国内粘滞阻尼器的研究与应用现状,包括粘滞阻尼材料,粘滞阻尼器的类型、性能和力学模型,粘滞阻尼减震结构的性能、分析模型和设计方法,粘滞阻尼器在工程中的应用状况等。
粘滞阻尼器作为一种被动控制装置,由于能向结构提供较大的阻尼,而且当结构变形最大时,阻尼器提供的控制力为零,从而使结构受力较为合理,因此在国内外得到了广泛的研究和一定的应用。
【关键词】粘滞阻尼器;耗能原理;应用进展
一、粘滞阻尼器的工作原理
粘滞阻尼器作为一种无需外部能源输入提供控制力的被动控制装置,将地震或风荷载输入结构的大部分能量加以吸收和耗散,从而保护主体结构的性能安全。
粘滞阻尼器具有:?滞回曲线呈饱满的椭圆形,具有很强的耗能能力,即使在微小变形条件下;不对主体结构附加刚度,有效解决阻尼器初始刚度难以与结构侧向刚度相匹配的问题;?采用/柔性耗能0的理念,可减少剪力墙、梁柱配筋的使用数量和构件的截面尺寸,经济性好;?不仅能用于新建土木工程结构的抗震抗风,而且能广泛应用于已有土木工程的抗震加固或震后修复工程之中;?适用性好,且维护费用低等特点,而受到越来越广泛的重视,研究和应用均取得了较快的发展,已经从作为结构附加保护系统的第二道防线发展成为结构构件的一部分,并将逐渐取代传统的结构抗震构件。
粘滞阻尼器力学性能试验研究粘滞阻尼器是一种新型的减振器,能够有效地减少机械系统中的振动和噪声,因此在工程中有着广泛的应用。
粘滞阻尼器的力学性能指标是衡量它的核心功能,因此针对这类减振器的力学性能试验研究具有重要的意义。
本文就粘滞阻尼器力学性能试验研究进行介绍,以更好地理解它们的应用价值。
首先,我们要了解粘滞阻尼器是如何工作的。
粘滞阻尼器是一种特殊的减振器,它能够有效地减少机械系统中的振动和噪声,其原理是通过减少系统中的摩擦力来达到减振的目的。
它由一种粘滞的物质构成,可以将运动的能量转化为热能,从而有效地减少振动。
粘滞阻尼器的力学性能参数主要有摩擦数、恢复力、剪切强度等,它们可以反映出粘滞器的粘性和阻尼特性。
粘滞阻尼器的力学性能试验研究包括粘性特性试验和阻尼特性试验。
在粘性特性试验中,通常采用艾默生Adhesion Tester来测量粘滞材料的摩擦数;再以试验架测量它们的恢复力。
而在阻尼特性试验中,我们可以采用多普勒散射装置来测量粘滞材料的剪切强度。
经过力学性能试验研究,可以得到准确的力学特性参数,从而可以正确地设计和使用粘滞阻尼器。
此外,可以根据粘滞阻尼器的力学特性参数对其进行改性,从而提高系统的减振效果。
例如,可以改变粘性物质的粘度和容量,以增强阻尼效果。
最后,粘滞阻尼器力学性能试验研究在工程中具有重要的意义。
通过对粘滞材料进行合理的力学特性试验研究,可以有效地减少振动和噪声,从而提高机械系统的性能和使用寿命。
因此,粘滞阻尼器的力学性能试验研究将为粘滞阻尼器的正确设计和应用提供重要的参考。
综上所述,粘滞阻尼器力学性能试验研究具有重要意义,是评估减振效果的重要手段。
只有通过对粘滞阻尼器进行有效试验研究,才能准确地掌握它们的力学特性参数,从而正确地使用粘滞阻尼器以达到最佳的减振效果。
油阻尼器的力学性能试验研究
林佳;魏陆顺;刘文光;王豫
【期刊名称】《建材世界》
【年(卷),期】2004(025)005
【摘要】对国产的BND-100的油阻尼器在自行研制的试验装置上进行了力学性能试验,包括油阻尼器的滞回特性试验、极限位移试验和疲劳性能试验.由试验数据计算得出油阻尼器阻尼参数,并与在建中的某工程项目耗能减震设计所要求的阻尼值进行对比,为该工程耗能减震设计选用油阻尼器提供依据.试验研究结果表明,该油阻尼器具有稳定可靠的力学性能.
【总页数】3页(P92-94)
【作者】林佳;魏陆顺;刘文光;王豫
【作者单位】广州大学工程抗震研究中心;广州大学工程抗震研究中心;广州大学工程抗震研究中心;广州大学工程抗震研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】TU352.11
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5.变截面屈服L形金属阻尼器力学性能试验研究 [J], 黄海新;潘首成;程寿山;陈光;周彤
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