电磁涡流耗能调谐质量阻尼器
五、总结
1.电磁涡流耗能TMD装置中的阻尼可以从很小到很大,并 且可以调控;通电后的TMD系统所提供的电磁涡流阻尼 是很有效果的,可使装置的阻尼提高了一个量级
2.电磁涡流耗能TMD装置的耗能效果受地震波的频谱特 性的影响 3.电磁涡流耗能TMD装置所提供的电磁阻尼是与质量振 子在电磁场中的运动状态有关的, TMD系统通电后的阻 尼比是一个变参数,但变化不是很大
TMD装置的频率与阻尼比
不同初始条件下TMD装置的阻尼比
1.有涡流耗能的TMD装置的阻尼比值比无涡流耗能的阻 尼比值有很大的增加;
2.当振幅较大时,质量振子振动时超出电磁场的范围,以 致质量振子不能全部在电磁场内切割磁力线,这是使电 磁阻尼值发生变化的原因之一; 3.通电后的TMD系统所提供的电磁涡流阻尼是很有效果 的,使装置的阻尼提高了一个量级.
四、电磁涡流耗能TMD装置的阻尼特性
试验分为自由振动和强迫振动两大类试验,每一类又进行了无涡流 耗能和有涡流耗能两种试验
自由振动试验采用的方法是有目的地让TMD装置的质 量振子具有一定的位移阶跃输入后突然释放,也就是 使TMD作具有初始位移的自由衰减振动
通电后具有电磁阻尼的TMD质量振子的振动比不具有电 磁阻尼的TMD质量振子的振动衰减得更快.说明了通电后 的TMD装置,由于电磁阻尼的作用使其质量振子迅速停止 运动; 未通电的TMD装置,由于仅依靠自身的材料阻尼(钢的材 料阻尼很小)的作用来使质量振子振动粘滞阻尼特性
(2)阻尼系数简单连续可调
(3)材料均为耐久性高的金属 (4)无附加刚度
(5)无工作流体,不会出现漏液问题
(6)无接触,无摩擦,不存在摩擦阻尼 (7)在磁场中工作无需电源 (8)结构简单,容易制造,成本较低
应用范围:
(1)人行桥、40米以上大跨度钢箱梁桥、柔性桥梁、拱桥吊杆等 桥梁结构
(2)高层建筑、电视塔、及烟囱等高耸结构
(3)超高压输电塔及大跨越输电塔 (4)其他工程结构等
二、基本原理
当一块金属处在变化的磁 场中或相对于磁场运动时, 金属内部会出现感应电流, 从而产生了实际应用的电 磁阻尼
三、电磁涡流耗能TMD装置的构造及工作机制
当电源断开时,给质量振子一初 始位移,则质量振子在电磁铁中 作自由振动.由于无电磁阻尼, 质量振子经过很长时间才停止; 当电源闭合时,磁场产生,同样 给质量振子一初始位移,则质量 振子在磁场中因切割磁力线,产 生了感应涡流电流,由此产生了 电磁阻力,质量振子的振动迅速 得到衰减。
电磁涡流耗能调谐质量阻尼器
汇报人:徐绍力
指导老师:何文福
一、引言
电磁涡流耗能调谐质量阻尼器主要采用悬臂梁 作为整个阻尼器的刚性连接元件,圆柱拉伸弹 簧作为阻尼器的弹性元件,并通过摩擦较小的 直线轴承导向,采用电涡流作为阻尼元件。
与传统的TMD结构相比,电涡流TMD使用电涡流 阻尼取代了传统的摩擦阻尼。在整个电涡流TMD 工作过程中,通过调节质量块的有效行程调整 电涡流TMD的阻尼系数;导体与产生磁场的构件 没有任何接触,从而大大减小了整个结构的损 耗
强迫振动试验,通过振动台面输入各种地震波对电磁涡 流耗能TMD装置进行强迫振动试验,研究该装置在外部激 励下的阻尼效果. 在试验中所采用的地震波分别为El-Centro波、上海波、 人工波和正弦波 各地震波的最大幅值为0.981 m/s2
TMD系统在地震波激励下的绝对加速度最大峰值
1.TMD的质量振子在不同类型的地震波激励下,均能不同 程度地减小加速度峰值,达30%~70%; 2.由于输入波的频谱不同所达到的效果也不同,即地震 波的频谱特性对TMD的控制效果起着重要作用; 3.由于正弦波频率与TMD装置的基本频率相同,更能够激 起TMD系统的质量振子的振幅,由此质量振子切割磁力线 也相应增多,TMD装置所提供的电磁阻尼也相应增大,能 有效减小质量振子的简谐振动