Viritetty massapelaaja (TMD)

1. tuotteen määritelmä
Viritetty massapelaaja (lyhytaikaisesti TMD) on päärakenteeseen kiinnitetty subructural värähtelyn vähentämislaite. Se absorboi ja hajottaa rakenteellisen värähtelyenergian massalohkon, jousen ja pellin yhteistyövaikutuksen kautta tukahduttaen siten päärakenteen tärinävasteen.

2. ydinkomponentit

• Massayksikkö: tuottaa inertiaalisen voiman ohjausvoiman soveltamiseksi päärakenteeseen. Se on yleensä valmistettu korkean tiheyden materiaaleista (kuten lyijy tai teräs), ja massa voidaan säätää. Massalohko on TMD -pellin ydinosa, ja sen massakoko on ratkaiseva vaikutus vaimennusvaikutukseen, jota voidaan säätää tarvittaessa rakenteen luonnollisen taajuuden vastaamiseksi.
• Jousiyksikkö: Käytetään massalohkon ja päärakenteen kytkemiseen, TMD: n luonnollisen värähtelytaajuuden virittämiseen pääsirakenteen kohdemuodon taajuuden vastaamiseksi, varmista, että massalohko voi tuottaa vastaavan käänteisen liikkeen rakenteen värähtelyn yhteydessä ja tuottaa nollausvoiman. Metallijousia tai kumijousia käytetään enimmäkseen.
• Pellin yksikkö: Käytetään suhteellisen liikkeen energian kuluttamiseen massalohkon ja päärakenteen välillä, estämään järjestelmän energian kertymisen aiheuttamasta suurempaa värähtelyä ja rajoittaa TMD: n siirtymistä. Yleisiä tyyppejä ovat viskoosiset vaimentimet, kitkavaimentimet tai metallipeitteet.

3. Toiminnalliset edut

• Korkean tehokkuuden värähtelyn vähentäminen: Se voi vähentää rakenteellisen tärinän huipun kiihtyvyyttä yli 70%.
• Säädettävä taajuus: sopeutua eri rakenteiden värähtelyominaisuuksiin optimoimalla parametrit (massasuhde, taajuussuhde, vaimennussuhde).
• Kätevä asennus: Se voidaan asentaa itsenäisesti rakenteen yläosaan, kerrosten väliin tai pitkäaikaisten komponenttien alle ilman päärakenteen merkittävää muutosta.
• Laaja sopeutumiskyky: Soveltuu tuulen, maanjäristyksen tai ihmisen aiheuttamien värähtelyjen värähtelyn hallintaan erilaisissa rakenteissa, kuten korkean kehyksen rakennuksissa, pitkän ulottuvilla käytävillä, siltoilla ja laitteiden säätiöillä.

1. Tärinän vähentämismekanismi
Kun päärakenne värähtelee ulkoisesta virityksestä (kuten tuuli, maanjäristys tai väkijoukon aktiivisuus), TMD tuottaa suhteellisen liikkeen päärakenteen vastapäätä hitauden vuoksi. Sen värähtelyn tuottama hitausvoima vaikuttaa päärakenteeseen jousen ja pellin läpi muodostaen "dynaamisen tärinän absorptio" -vaikutuksen. Erityinen suorituskyky on:

• Jousyksikkö virittää TMD: n luonnollisen tärinätaajuuden päärakenteen kohdetaajuuteen resonanssivaikutuksen aikaansaamiseksi siirtämällä päärakenteen värähtelyenergian TMD: hen.
• Pellin yksikkö hajottaa TMD: n absorboiman energian vähentäen viime kädessä päärakenteen värähtelyamplitudia.

2. teoreettinen malli
 

Jossa:
M1, M2: päärakenteen massa ja TMD;
K1, K2: Päärakenteen ja TMD -jousen jäykkyys;
Y1, Y2: Päärakenteen ja TMD: n siirtymät;
C: TMD: n vaimennuskerroin;
P (t): Ulkoinen viritys (kuten harmoninen kuorma (psinώt)).

3. Avainparametrien optimointi
 

1. Massasuhde (μ): μ=m2/m1, suositeltu arvo on 0,005 ~ 0,03. Suurempi massasuhde tekee värähtelyn vähentämistaajuuskaistan leveämmän, mutta päärakenteen kuormitusraja on otettava huomioon.
2. Optimaalinen taajuussuhde (Δ_opt): Δ_opt =, vastaamaan TMD: n värähtelytaajuutta päärakenteen taajuuden kanssa.
3. Optimaalinen vaimennussuhde (ζ_opt): ζ_opt =, korkean hyötysuhteen varmistamiseksi.

1. tavanomaiset malliparametrit
 

2. räätälöity parametrisuunnittelu

• Taajuuden viritysalue: 0,1 ~ 10,0Hz (voidaan säätää tarkasti päärakenteen luonnollisen taajuuden mukaan).
• Vaimennussuhteen säätö: 0,02 ~ 0,2 (optimoitu pellin tyyppi ja vaimennusnesteen viskositeetti).
• Asennuslomakkeet: ripustettu tyyppi, tuettu tyyppi, sulautettu tyyppi (valittu rakennetilan mukaan).

3. Yleinen parametrin laajuus

4, tarkastaminen

1. Suorituskyvyn edut

• Korkea tärinän vähentämistehokkuus: Päärakenteen erityismuodolle värähtelyvaste voidaan vähentää 40%~ 80%, joka täyttää rakennuksen mukavuusspesifikaatiot (kuten pystysuuntainen kiihtyvyys, joka on pienempi tai yhtä suuri kuin 0,15 m/s²).
• Vahva kestävyys: Sillä on tietty sopeutumiskyky rakenneparametrien vaihteluihin (kuten jäykkyyden hajoaminen ja massanmuutos). Monipuolinen massapelaaja (MTMD) voi edelleen laajentaa värähtelyn vähentämistaajuuskaistaa.

2. tekniset innovaatiot

• Aktiivinen TMD (ATMD): integroitu antureihin ja toimilaitteisiin, se voi säätää ohjausvoimaa reaaliajassa, soveltuu vahvoihin maanjäristyksiin tai monimutkaisisiin kuormitusolosuhteisiin (kuten PID-ohjauspohjainen ATMD asiakirjassa 3, mikä parantaa tärinän vähentämisvaikutusta 20%~ 30%).
• Fyysinen mallin suunnittelu: Optimoi äärellisen elementtianalyysiin (kuten ANSYS) perustuvat rakenteelliset yksityiskohdat ottaen huomioon massalohkon, jousen ja pellin yhteistyötöiden, joka on lähempänä todellisia työoloja kuin perinteinen hiukkasmalli.

3. Talous

• Kustannusetu: Verrattuna perinteiseen rakenteelliseen vahvistukseen, kustannukset vähenevät 30%~ 50%, erityisesti soveltuvan olemassa olevien rakennusten värähtelyn vähentämiseen.
• Pitkä käyttöikä: Pääkomponenttien suunnitteluikä (massalohko, jousi) on suurempi tai yhtä suuri kuin 50 vuotta, pettyjä voidaan korvata ja ylläpitokustannukset ovat alhaiset.

1. Rakennustekniikka

• Korkeat rakennukset: Ohjaa tuulen värähtelyn aiheuttamaa ylin kiihtyvyyttä ja paranna elävien mukavuuksia.
• Pitkäaikaiset rakenteet: Ihmisen aiheuttama värähtelyn hallinta pitkäaikaisten käytävien ja stadionin kattojen.
• Lattiajärjestelmät: Toimistorakennuksen ja ostoskeskuksen lattiat kävelyvärinän hallinta "askel värähtely" -ongelman ratkaisemiseksi.

2. Siltatekniikka

• Kaapeli-asteiset sillat ja jousitussildot: tukahduta tuulen aiheuttama räpytys ja pyörreiden aiheuttama värähtely.
• Jalankulkijoiden sillat: Estä tiheän väkijoukon kävelyn aiheuttama resonanssi ja liikenneturvallisuuden varmistaminen.

3. Teollisuuslaitteet

• Suurten voimalaitteiden perusta: Koneen käytön aiheuttamat värähtelyt absorboivat ja suojaavat laitteiden tarkkuutta ja ympäröivät rakenteet.
• Putkilinjajärjestelmät: tukahduta nesteen pulsaation aiheuttamat värähtelyt ja vähennä väsymisvaurioita.

1. Asennusprosessi

• Toimintaolosuhteiden analyysi: Määritä päärakenteen luonnollinen taajuus, moodin muoto ja epäsuotuisin värähtelypaikka modaalianalyysin avulla.
• Parametrien suunnittelu: Optimoi TMD -parametrit massasuhteen ja taajuussuhteen mukaisesti ja määritä asennusten luku ja sijainti.
• Kiinteä asennus: Kiinnitä TMD-pohja rakennepalkkeihin, pylväisiin tai tuet lujin pulteilla tai hitsauksella kytkentäjäykkyyden varmistamiseksi.
• Virheenkorjaus ja hyväksyminen: Testaa TMD: n työtila virittimen kautta ja säädä pellin parametreja parhaan värähtelyn vähentämisvaikutuksen saavuttamiseksi.

2. Huoltopisteet

• Säännöllinen tarkastus: Tarkista pultin kireys, jousien muodonmuutos ja pellin öljyvuoto 1 ~ 2 vuoden välein.
• Pellin korvaaminen: Vaihda pellin ajassa, jolloin vaimennusvoima hajoaa yli 20% (yleensä käyttöikä on 10 - 15 vuotta).
• Parametrin nollaus: Jos päärakenne on muokattu (kuten lattioiden lisääminen tai painon vähentäminen), arvioi uudelleen ja säädä TMD-parametreja.

• Parametrien sovittaminen: TMD -parametrit on viritettävä tarkasti päärakenteen kanssa värähtelyn vähentämisvaikutuksen vähentämisen välttämiseksi tai taajuuden epäsuhta johtuvan värähtelyn monistamisen välttämiseksi.
• Asennustila: Varaa tarpeeksi liiketilaa TMD: lle (aivohalvaus, joka on suurempi tai yhtä suuri kuin ± 50 mm), jotta vältetään törmäys muiden komponenttien kanssa.
• Ympäristön sopeutumiskyky: kosteassa ympäristössä tarvitaan korroosion anti-pinnoitteita (kuten sinkki-nikkeliseospäällysteitä), ja korkean lämpötilan kestävä vaimennusneste (lämpötilankestävyys, joka on suurempi tai yhtä suuri kuin 120 astetta) tulisi valita korkean lämpötilan paikoissa.
• Turvallisuuden redundanssi: Tärkeille rakenteille (kuten Lifeline Projects) on suositeltavaa perustaa StandBy TMD tai useita viritysjärjestelmiä luotettavuuden parantamiseksi.

1. Kaupallisen rakennuskäytävän tärinän vähentäminen

• Ongelma: 36 metrin span -käytävän pystysuuntainen luonnollinen tärinätaajuus on 2,92 Hz, ja jalankulkijoiden kuormituksen huippukiihtyvyys on 0,225 m/s², ylittäen spesifiointivaatimuksen (vähemmän tai yhtä suuri kuin 0,15 m/s²).
• Ratkaisu: Asenna 1 TMD (massa 1521 kg, jäykkyys 511,39kn/m, vaimennuskerroin 2,389kn · s/m).
• Vaikutus: Huipun kiihtyvyys vähenee arvoon 0,052 m/s², lasku 76,89%ja luonnollinen tärinätaajuus säädetään arvoon 2,78Hz, mikä täyttää mukavuusvaatimukset.

2. Korkeiden rakennusten tuulen värähtelyn hallinta

• Projekti: 200 metrin korkean kerrostalo, jonka ylin kiihtyvyys on 0,18 m/s² tuulen värähtelyssä (spesifikaatioraja 0,15 m/s²).
• Ratkaisu: Asenna 4 MTMD ylimmälle kerrokseen (kokonaismassa on 0,5% rakenteellisesta massasta), taajuuden kattavuuden ollessa 1,2 ~ 1,8Hz.
• Vaikutus: Yläkiihtyvyys vähenee arvoon 0,12 m/s², tuulen tärinävaste vähenee 33,3%: lla, ja sisähenkilöstöllä ei ole selvää ravistavaa tunnetta.

• Konsultointi ja suunnittelu: Tarjoa rakenteellinen värähtelyanalyysi, TMD -parametrien optimointi ja kaavion suunnittelu, äärellisten elementtien simulaation tukeminen (kuten ANSYS, YJK).
• Räätälöity tuotanto: Räätälöi TMD -tekniset tiedot projektitarpeiden mukaan ja tarjoa 3D -mallinnus ja fyysinen mallin testaus.
• Asennus ja virheenkorjaus: Ammattimainen tiimi paikan päällä olevaan asennukseen, varustettu tärinänvalvontajärjestelmällä tärinän vähentämisvaikutuksen optimoimiseksi reaaliajassa.
• Myynnin jälkeinen takuu: Anna 5 vuoden takuu, elinikäinen huoltotuki ja säännölliset palautusvierailut laitteiden tilan havaitsemiseksi.

Suositut Tagit: Viritetty massapelaaja (TMD), Kiina viritetty massapelaaja (TMD) valmistajat, toimittajat