Dostrojony masa masy (TMD)

1. Definicja produktu
Dostrojony tłumik masy (w skrócie TMD) jest podstrukturalnym urządzeniem do redukcji wibracji przymocowanych do głównej struktury. Absorbuje i rozprasza energię wibracji strukturalnej poprzez wspólny efekt bloku masy, sprężyny i tłumika, tłumiąc w ten sposób odpowiedź wibracyjną głównej struktury.

2. Komponenty podstawowe

• Masowa jednostka: Generuje siłę bezwładnościową, aby zastosować siłę kontrolną do głównej struktury. Zazwyczaj jest wykonany z materiałów o wysokiej gęstości (takich jak ołów lub stal), a masę można regulować. Blok masy jest podstawową częścią tłumu TMD, a jego wielkość masy ma decydujący wpływ na efekt tłumienia, który można dostosować w razie potrzeby w celu dopasowania naturalnej częstotliwości struktury.
• Jednostka sprężyna: Używany do podłączenia bloku masy i głównej struktury, dostosuj naturalną częstotliwość wibracji TMD, aby dopasować częstotliwość trybu docelowego głównej struktury, upewnij się, że blok masy może wytwarzać odpowiedni ruch odwrotny, gdy struktura wibruje, i zapewnić siłę resetowania. W większości stosuje się metalowe sprężyny lub gumowe sprężyny.
• Jednostka tłumika: Służy do zużycia względnej energii ruchu między blokiem masowym a główną strukturą, zapobiegają gromadzeniu się energii w układzie powodującym większe wibracje i ograniczenie przemieszczenia TMD. Typowe typy obejmują lepkie tłumiki, amortyzatory tarcia lub metalowe amortyzatory.

3. Zalety funkcjonalne

• Wysokie efektywne redukcja wibracji: może zmniejszyć szczytowe przyspieszenie wibracji strukturalnych o ponad 70%.
• Regulowana częstotliwość: dostosuj się do charakterystyki wibracji różnych struktur, optymalizując parametry (współczynnik masy, współczynnik częstotliwości, współczynnik tłumienia).
• Dogodna instalacja: Można ją niezależnie zainstalować na górze konstrukcji, między warstwami lub poniżej komponentów długiego rozpiętości bez większej modyfikacji głównej struktury.
• Szeroka zdolność adaptacyjna: odpowiednia do kontroli wibracji wiatru wiatru, trzęsienia ziemi lub wibracji indukowanych przez człowieka w różnych konstrukcjach, takich jak budynki o wysokim wieżowcu, korytarze o długim rozpiętości, mosty i fundamenty sprzętu.

1. Mechanizm redukcji wibracji
Gdy główna struktura wibruje z powodu wzbudzenia zewnętrznego (takiego jak wiatr, trzęsienie ziemi lub aktywność tłumu), TMD wytwarza ruch względny przeciwny do głównej struktury z powodu bezwładności. Siła bezwładnościowa generowana przez jej wibracje działa na głównej strukturze przez sprężynę i tłumik, tworząc efekt „dynamicznej absorpcji wibracji”. Konkretna wydajność to:

• Jednostka sprężyna dostosowuje naturalną częstotliwość wibracji TMD do częstotliwości docelowej głównej struktury w celu uzyskania efektu rezonansowego, przenosząc energię wibracji głównej struktury do TMD.
• Jednostka tłumika rozprasza energię pochłoniętą przez TMD, ostatecznie zmniejszając amplitudę wibracji głównej struktury.

2. Model teoretyczny
 

Gdzie:
M1, M2: masa głównej struktury i TMD;
K1, K2: Sztywność głównej struktury i sprężyny TMD;
Y1, Y2: Przemieszczenia głównej struktury i TMD;
C: Współczynnik tłumienia TMD;
P (t): wzbudzenie zewnętrzne (takie jak obciążenie harmoniczne (PSINώT)).

3. Kluczowe optymalizacja parametrów
 

1. Stosunek masy (μ): μ=M2/M1, zalecana wartość wynosi 0,005 ~ 0,03. Większy współczynnik masy powoduje, że pasmo częstotliwości wibracji jest szersze, ale należy wziąć pod uwagę granicę obciążenia głównej struktury.
2. Optymalny współczynnik częstotliwości (δ_opt): δ_opt =, aby dopasować częstotliwość wibracji TMD do głównej częstotliwości struktury.
3. Optymalny współczynnik tłumienia (ζ_opt): ζ_opt =, aby zapewnić wysoką wydajność.

1. Konwencjonalne parametry modelu
 

2. Dostosowany projekt parametrów

• Zakres strojenia częstotliwości: 0,1 ~ 10,0 Hz (można dokładnie regulować zgodnie z częstotliwością naturalną głównej struktury).
• Dostosowanie współczynnika tłumienia: 0,02 ~ 0,2 (zoptymalizowane według rodzaju tłumika i lepkości płynu tłumiącego).
• Formularze instalacyjne: Typ zawieszony, typ obsługiwany, typ osadzony (wybrany według przestrzeni strukturalnej).

3. Ogólny zakres parametrów

4, sprawdzanie

1. Zalety wydajności

• Wysoka wydajność redukcji wibracji: W przypadku określonego trybu głównej struktury reakcja wibracji można zmniejszyć o 40%~ 80%, spełniając specyfikację komfortu budynku (takiego jak przyspieszenie pionowe mniejsze lub równe 0,15 m/s²).
• Silna odporność: ma pewną możliwość adaptacji do fluktuacji parametrów strukturalnych (takich jak degradacja sztywności i zmiana masy). Wielokrotny dostrojony transport masy (MTMD) może dalej poszerzyć pasmo częstotliwości redukcji wibracji.

2. Innowacje techniczne

• Aktywne TMD (ATMD): zintegrowane z czujnikami i siłownikami, może dostosować siłę kontrolną w czasie rzeczywistym, odpowiednią do silnych trzęsień ziemi lub złożonych warunków obciążenia (takich jak ATMD oparty na kontroli PID w dokumencie 3, który poprawia efekt redukcji wibracji o 20%~ 30%).
• Projektowanie modelu fizycznego: optymalizuje szczegóły strukturalne oparte na analizie elementów skończonych (takich jak ANSYS), biorąc pod uwagę współpracę bloku masowego, sprężyny i tłumika, która jest bliżej rzeczywistych warunków pracy niż tradycyjny model cząstek.

3. Ekonomia

• Zaleta kosztowa: W porównaniu z tradycyjnym zbrojeniem strukturalnym koszt jest obniżony o 30%~ 50%, szczególnie odpowiedni do transformacji redukcji wibracji istniejących budynków.
• Długa żywotność: żywotność projektowa głównych komponentów (Mass Block, Spring) jest większa lub równa 50 lat, tłumik można wymienić, a koszt utrzymania jest niski.

1. Inżynieria budowlana

• Wysokie budynki: Kontroluj najwyższe przyspieszenie spowodowane wibracjami wiatru i popraw komfort życia.
• Struktury długoterminowe: indukowana przez człowieka kontrola wibracji korytarzy o długim rozpiętości i dachach stadionów.
• Systemy podłogowe: Kontrola wibracji w kierunku budynku biurowego i podłóg w centrum handlowym w celu rozwiązania problemu „wibracje”.

2. Inżynieria mostka

• Mosty stały kablowe i mosty zawiesinowe: tłumij wibracje indukowane wiatrem i wibracje indukowane wirami.
• Mosty dla pieszych: Zapobiegaj rezonansowi spowodowanemu przez gęstego chodzenia tłumu i zapewnienie bezpieczeństwa ruchu.

3. Sprzęt przemysłowy

• Podstawy dużych urządzeń zasilających: Własne wibracje generowane przez obsługę maszyny i chronić dokładność sprzętu i otaczające struktury.
• Systemy rurociągów: tłumią wibracje spowodowane pulsacją płynów i zmniejszaj uszkodzenie zmęczeniowe.

1. Proces instalacji

• Analiza warunku pracy: Określ częstotliwość naturalną, kształt trybu i najbardziej niekorzystną pozycję wibracji głównej struktury poprzez analizę modalną.
• Projekt parametrów: optymalizuj parametry TMD zgodnie ze współczynnikiem masy i współczynnika częstotliwości oraz określ liczbę i pozycję instalacji.
• Naprawiono instalację: Napraw podstawę TMD na wiązkach strukturalnych, kolumnach lub podporach z śrubami o wysokiej wytrzymałości lub spawania, aby zapewnić sztywność połączenia.
• Debugowanie i akceptacja: Przetestuj status roboczy TMD za pomocą wzbudnicy i dostosuj parametry tłumika, aby osiągnąć najlepszy efekt redukcji wibracji.

2. Punkty konserwacji

• Regularna kontrola: Sprawdź szczelność śruby, odkształcenie sprężyny i wyciek oleju tłumika co 1 ~ 2 lata.
• Wymiana tłumika: Wymień tłumik w czasie, gdy siła tłumienia rozpada się o ponad 20% (zwykle żywotność usługi wynosi 10 ~ 15 lat).
• Reset parametrów: Jeśli główna struktura jest modyfikowana (takie jak dodanie podłóg lub zmniejszenie masy), ponownie oceniaj i dostosuj parametry TMD.

• Dopasowanie parametrów: Parametry TMD muszą być precyzyjnie dostrojone z główną strukturą, aby uniknąć zmniejszenia efektu redukcji wibracji, a nawet wzmacniania wibracji z powodu niedopasowania częstotliwości.
• Przestrzeń instalacyjna: Zarezerwuj wystarczającą przestrzeń ruchową dla TMD (skok większy lub równy ± 50 mm), aby uniknąć zderzenia z innymi komponentami.
• Wprowadzenie adaptacji środowiskowej: Wprowadzanie powłok stopów cynku-cynku) są wymagane w wilgotnych środowiskach, a w miejscach wysokotemperaturowych powinny być wybierane (odporność na temperaturę większą lub równą 120 stopni) w miejscach o wysokiej temperaturze.
• Redundancja bezpieczeństwa: W przypadku ważnych struktur (takich jak projekty ratunkowe) zaleca się skonfigurowanie gotowości TMD lub wielu systemów strojenia w celu poprawy niezawodności.

1. Redukcja wibracji komercyjnego korytarza budynku

• Problem: Pionowa naturalna częstotliwość wibracji korytarza rozpiętości 36 m wynosi 2,92 Hz, a szczytowe przyspieszenie pod obciążeniem pieszym wynosi 0,225 m/s², przekraczając wymóg specyfikacji (mniejszy lub równy 0,15 m/s²).
• Rozwiązanie: Zainstaluj 1 TMD (masa 1521 kg, sztywność 511.39 kN/m, współczynnik tłumienia 2,389 KN · s/m).
• Efekt: Przyspieszenie szczytowe jest zmniejszone do 0,052 m/s², spadek o 76,89%, a naturalną częstotliwość wibracji jest dostosowywana do 2,78 Hz, spełniając wymagania komfortu.

2. Kontrola wibracji wiatru budynków wieżowców

• Projekt: 200-metrowy budynek biurowy z najwyższym przyspieszeniem 0,18 m/s² przy wibracji wiatru (limit specyfikacji 0,15 m/s²).
• Rozwiązanie: Zainstaluj 4 MTMD na najwyższym piętrze (całkowita masa stanowi 0,5% masy konstrukcyjnej), z pokryciem częstotliwości 1,2 ~ 1,8 Hz.
• Efekt: Najwyższe przyspieszenie jest zmniejszone do 0,12 m/s², odpowiedź wibracji wiatru jest zmniejszona o 33,3%, a personel wewnętrzny nie ma oczywistego uczucia wstrząsania.

• Doradztwo i projekt: Zapewnij analizę wibracji strukturalnych, optymalizację parametrów TMD i projektowanie schematu, obsługujące symulację elementów skończonych (takich jak ANSYS, YJK).
• Dostosowywana produkcja: Dostosuj specyfikacje TMD zgodnie z potrzebami projektu oraz zapewnij modelowanie 3D i testy modelu fizycznego.
• Instalacja i debugowanie: Profesjonalny zespół instalacji na miejscu, wyposażony w system monitorowania wibracji w celu zoptymalizowania efektu redukcji wibracji w czasie rzeczywistym.
• Gwarancja po sprzedaży: Zapewnij 5-letnią gwarancję, wsparcie konserwacji dożywotniej i regularne wizyty zwrotne w celu wykrycia statusu sprzętu.

Popularne Tagi: Dostrojona masowa tłumik (TMD), producenci Dostrojonych Chin (TMD), dostawcy, Przyspieszenie wibracji, Aparat wibracyjny, Zachowanie wibracyjne, intensywność wibracji, Produkty związane z wibracjami, Wymaganie wibracji