粘彈性阻尼器
關(guān)注創(chuàng)建者：C乘風(fēng)破浪 創(chuàng)建時(shí)間：2023-01-06
粘彈性阻尼器的實(shí)例教程
圖 3 通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得的復(fù)剪切模量定義 Prony 級(jí)數(shù)的命令流
圖4 粘彈性阻尼器頂面的 X 向位移頻響曲線
總結(jié)：
本仿真演示了如何在諧響應(yīng)分析中使用粘彈性材料，以及粘彈性阻尼器如何降低高頻下的變形幅值。
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粘彈性阻尼器數(shù)值仿真 ￥800
<p>黏彈性阻尼器通常用來減少建筑物和其它高層結(jié)構(gòu)的振動(dòng)，起到“隔震”的作用。本案例計(jì)算分析的黏彈性阻尼器采用廣義麥克斯韋模型進(jìn)行描述定義，模擬了阻尼器在受到到頻率范圍為 0-5 Hz的周期作用力載荷下的諧波響應(yīng)仿真結(jié)果，如圖1所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202301/c40967f3fb374d6eaaff85debfbf9c71.gif" alt="Untitled1.gif"></p><p class="ql-align-center"><strong>圖1 阻尼器的諧波響應(yīng)</strong></p><p>采用快速傅里葉變換（FFT）進(jìn)行時(shí)域的求解，仿真得到結(jié)果如圖2所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202301/a7aae40f293a44c88ff57b82949f27b9.gif" alt="Untitled2.gif"></p><p class="ql-align-center"><strong>圖2 阻尼器受迫振動(dòng)時(shí)域解</strong></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202301/0140c1dcca60419194811b4ace3defac.png" alt="Untitled3.png"></p><p class="ql-align-center"><strong>圖3 安裝孔的滯回曲線</strong></p><p>感興趣的朋友，可下載模型源文件，歡迎交流</p>
展開 作者：宣海軍，吳榮仁，童水光(浙江大學(xué) 化工機(jī)械研究所，浙江 杭州 310027)
摘要:為了研究?jī)啥?em>粘彈性橡膠阻尼器(VED)支承單盤轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性，建立了輪盤位于1/3軸跨處的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)有限單元模型。通過求解轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的復(fù)特征根問題，獲得轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的模態(tài)振型。分析模態(tài)頻率和阻尼比隨轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律，討論阻尼器支承剛度、損耗因子和質(zhì)量參數(shù)對(duì)模態(tài)頻率和阻尼比的影響。結(jié)果表明，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的阻尼器支承剛度和損耗因子分別存在一個(gè)最優(yōu)值，使得工作轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)離模態(tài)頻率，并提高了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的穩(wěn)定性;質(zhì)量參數(shù)對(duì)一階模態(tài)阻尼比的影響較小;當(dāng)質(zhì)量參數(shù)超出某有效區(qū)間時(shí)，系統(tǒng)將失去對(duì)高階模態(tài)響應(yīng)的衰減作用。
關(guān)鍵詞:粘彈性橡膠阻尼器;轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué);模態(tài)頻率;穩(wěn)定性
展開 4.振動(dòng)的傳遞
振動(dòng)控制
為減小外部振動(dòng)對(duì)機(jī)械設(shè)備的影響或機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)對(duì)周圍環(huán)境的影響，可配置各類減震器進(jìn)行隔振、減振和消振。
振動(dòng)利用
彈性連桿式激振器就是將曲柄連桿形成的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過連桿彈簧傳遞給振動(dòng)體。
5. 非線性振動(dòng)
振動(dòng)控制
在減振器設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)的摩擦阻尼器粘彈性阻尼器均為非線性阻尼器。自激振動(dòng)系統(tǒng)和沖擊振動(dòng)系統(tǒng)也都是非線性振動(dòng)系統(tǒng)。實(shí)際上客觀存在的振動(dòng)系統(tǒng)都是非線性振動(dòng)問題，只是某些系統(tǒng)的非線性較弱，作為線性問題處理罷了。
振動(dòng)利用
振動(dòng)利用類問題都是利用振動(dòng)系統(tǒng)的非線性特性工作的，例如振動(dòng)傳輸類振動(dòng)機(jī)。
6. 沖擊振動(dòng)
振動(dòng)控制
當(dāng)機(jī)械設(shè)備和基礎(chǔ)受到?jīng)_擊作用時(shí)，常常需要校核系統(tǒng)對(duì)沖擊的相應(yīng)，必要時(shí)采取隔振措施。
振動(dòng)利用
沖擊類振動(dòng)機(jī)實(shí)際上可以轉(zhuǎn)化為非線性振動(dòng)問題加以處理。
7. 隨機(jī)振動(dòng)(振動(dòng)利用)
隨機(jī)振動(dòng)的隔振和減振與確定性振動(dòng)的隔離和消振有兩點(diǎn)重要區(qū)別：一是隨機(jī)振動(dòng)的隔振和減振只能用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法；二是對(duì)寬帶隨機(jī)振動(dòng)的隔離措施已經(jīng)失效，只能采取阻尼減振。
8. 機(jī)械結(jié)構(gòu)抗振能力及噪聲(振動(dòng)利用)
衡量機(jī)械結(jié)構(gòu)抗振能力的最重要指標(biāo)是動(dòng)剛度，復(fù)雜結(jié)構(gòu)的動(dòng)剛度多采用有限元法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，若要提高結(jié)構(gòu)的動(dòng)剛度及噪聲源，通常是合理布置筋板和賦以粘彈性阻尼材料。
9. 振動(dòng)測(cè)試及調(diào)試(振動(dòng)利用)
振動(dòng)設(shè)計(jì)中碰到系統(tǒng)阻尼系數(shù)很難確定的問題，解決這類問題唯一可靠的方法是測(cè)試，另外，由于振動(dòng)設(shè)計(jì)模型忽略了許多振動(dòng)影響因素，使得振動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)際參數(shù)與設(shè)計(jì)參數(shù)有較大的差別，特別像動(dòng)力吸振器要求附加系數(shù)與主振系統(tǒng)的固有頻率一致性較高的一類問題。
展開 5)Min，KW，Lee，SH，Kim，JK，（2004）帶粘彈性阻尼器的5層鋼框架振動(dòng)試驗(yàn)，工程結(jié)構(gòu)，第26卷，第6期，第831-839頁(yè)。
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圖 3 通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得的復(fù)剪切模量定義 Prony 級(jí)數(shù)的命令流
圖4 粘彈性阻尼器頂面的 X 向位移頻響曲線
總結(jié)：
本仿真演示了如何在諧響應(yīng)分析中使用粘彈性材料，以及粘彈性阻尼器如何降低高頻下的變形幅值。
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本手冊(cè)研究的阻尼器是使用粘滯阻尼裝置的“油阻尼器”、“粘滯阻尼器”、“粘彈性 阻尼器”。
塑性滯回裝置：主要是指利用金屬材料（鋼材、鉛）的塑性滯回產(chǎn)生的阻尼抗力消耗能量 的裝置。同時(shí)也包括利用金屬材料界面的摩擦所產(chǎn)生的阻尼抗力消耗能量的裝置。本手冊(cè)研 究的阻尼器是利用塑性滯回裝置的“軟鋼阻尼器”、“摩擦阻尼器”。
<p>黏彈性阻尼器通常用來減少建筑物和其它高層結(jié)構(gòu)的振動(dòng)，起到“隔震”的作用。本案例計(jì)算分析的黏彈性阻尼器采用廣義麥克斯韋模型進(jìn)行描述定義，模擬了阻尼器在受到到頻率范圍為 0-5 Hz的周期作用力載荷下的諧波響應(yīng)仿真結(jié)果，如圖1所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202301/c40967f3fb374d6eaaff85debfbf9c71
隔震結(jié)構(gòu)則增加了專門的變形和耗能裝置：橡膠隔震支座和阻尼器（如鉛阻尼器、油阻尼器、鋼棒阻尼器、粘彈性阻尼器、滑板支座等），橡膠隔震支座具有提供豎向承載能力、彈性復(fù)位能力、良好的變形能力等特性，此外鉛芯橡膠隔震支座同時(shí)還具有消耗地震能量的耗能特性。
5)Min，KW，Lee，SH，Kim，JK，（2004）帶粘彈性阻尼器的5層鋼框架振動(dòng)試驗(yàn)，工程結(jié)構(gòu)，第26卷，第6期，第831-839頁(yè)。
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非線性振動(dòng)
振動(dòng)控制
在減振器設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)的摩擦阻尼器粘彈性阻尼器均為非線性阻尼器。自激振動(dòng)系統(tǒng)和沖擊振動(dòng)系統(tǒng)也都是非線性振動(dòng)系統(tǒng)。實(shí)際上客觀存在的振動(dòng)系統(tǒng)都是非線性振動(dòng)問題，只是某些系統(tǒng)的非線性較弱，作為線性問題處理罷了。
振動(dòng)利用
振動(dòng)利用類問題都是利用振動(dòng)系統(tǒng)的非線性特性工作的，例如振動(dòng)傳輸類振動(dòng)機(jī)。
6.
關(guān)鍵詞:粘彈性橡膠阻尼器;轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué);模態(tài)頻率;穩(wěn)定性
