油氣減震器的案例
【01 黏滯阻尼器減震設計篇】建筑消能減震技術規程 JGJ 297-2013應該注意的那些點
在消能器極限速度對應的阻尼力作用下，與消能器連接的支撐、墻、支墩、預埋件、節點板均應處于彈性狀態，【3.4.3、7.1.6】即需要根據罕遇地震下結構彈塑性分析下黏滯阻尼器的最大阻尼力的1.2倍來進行驗算；
鋼筋混凝土構件作為黏滯阻尼器的支撐構件時，如墻式黏滯阻尼器，混凝土強度不應低于C30【3.5.2】；
黏滯阻尼器與主體結構的連接一般分為支撐型和墻型等，當采用支撐型連接時，不宜采用“K”字型布置，支撐宜采用雙軸對稱截面；
速度線性相關型消能器與斜撐、墻體（支墩）或梁等支承構件組成消能部件時，支承構件沿消能器消能方向的剛度應符合下式規定：
針對非線性黏滯阻尼器，可采用黏滯阻尼器等效線性化進行驗算。
Q8消能減震結構減震分析應注意哪些關鍵問題？
展開 油氣鉆井用沖擊器關鍵部件介紹 ￥49
油氣鉆井用沖擊器關鍵部件介紹
模擬流體減震器中的粘性耗散熱
流體減震器有著廣泛的應用，從穩固摩天大樓到控制微流體裝置中流體的流動均有涉及。通過一個稱為粘性耗散熱的過程，減震器將機械能消散為熱能。熱量過多會損壞減震器，因此在優化流體減震器的設計時，充分理解粘性耗散熱的過程非常重要。
流體減震器是什么？
流體減震器（也稱為粘性減震器）在工業方面有許多應用。例如用于軍事設備的震動隔離，以及高層建筑和土木結構的地震減震和強風阻尼。甚至有些微流體裝置要依靠流體減震器來產生熱量及控制流體流動。
流體減震器（深藍色部件）用于穩定太陽能跟蹤裝置。圖片由 Leonard G 提供，通過 Wikimedia Commons 共享。
粘性耗散熱 – 平衡之道
高粘度流體（例如油或硅基流體）常用于減震器中，這是因為流體的粘度越高，減震器耗散的力就越大。當流體減震器推動粘性流體在兩個腔室之間往復運動時，減震器內就會釋放粘性耗散熱。這種作用以振動或振蕩的形式將機械能轉換為熱能。
要優化流體減震器的工作效率，分析其中的粘性耗散熱尤為重要。如果減震器中釋放的熱量過多，就會損壞減震器和要保護的裝置或結構。讓我們將目光轉向 COMSOL Multiphysics 仿真平臺中的傳熱模塊和 CFD 模塊，研究流體減震器的性能。
使用 COMSOL Multiphysics 模擬粘性耗散熱
流體減震器的主要組件包括減震器汽缸殼、活塞桿和活塞頭、腔室中的粘性流體、以及活塞頭和汽缸殼內壁之間狹小的圓形空間。這個空間用作流體通道。在我們的模擬中，這些固體部件由鋼質材料制成，COMSOL Multiphysics 內置的材料庫中我們可以找到這種材料。
流體減震器示意圖。
在這個仿真模型中，活塞頭在氣缸內部往復運動，使流體和硅油以較大的剪切速率通過小孔。這種作用產生的熱量在軸向和徑向上傳輸。在徑向上，熱量經汽缸壁傳導并通過對流傳到外部空氣中。
展開 高層建筑減震緩沖—鋼絲繩隔振器
高層建筑減震緩沖—GRY-200A型艦載鋼絲繩隔振器
鋼絲繩隔振器是由鋼絲繩繞成螺旋狀并固定在沿螺母布置的兩塊金屬板之間制作而成的。它是一種具有非線性特性和干摩擦阻尼的新型隔振器，采用多股鋼絲按一定方向纏繞而成的鋼絲繩作為彈性元件，具有明顯的遲滯特性，其能量耗散來源于鋼絲間的摩擦、擠壓、滑移。
GRY-200A型鋼絲繩隔振器是GRY系列鋼絲繩隔振器中的一種型號，該型號由30圈直徑為2.4mm的不銹鋼鋼絲繩沿著上下兩個特制圓形夾板繞制而成，能夠承受的最大靜載荷為200N(20.41kg)，具有耐腐蝕、耐沖擊、耐高低溫等性能，廣泛被用于艦船設備、海洋平臺、髙層建筑、海洋平臺、核工業裝置及工業各種動力機械的隔振。
命名方式
尺寸表
型號
A(mm）
B（mm）
C（mm）
H（mm）
D（mm）
單重（kg）
GRY-200A
128
9
170
40
3.2
0.6
結構圖
展開 
科思創將展出具有強大功能的3D打印減震器
近日，世界上最大的聚合物減震器公司之一科思創（Covestro）宣布將在10月16日至20日在弗里德里希沙芬舉行的法庫馬2018貿易博覽會上展示一種使用3D打印技術制造的復合減震器。
多年來，科思創致力于開發定制的聚合物材料，用于3D印刷所有的常見工藝制造，具有不同性能的長絲、粉末和液體原料，適合于許多工業和應用。從單個原型的創造到各種功能的集成和大規模生產的復雜部分將在福島2018貿易博覽會上展出。
減震器是由三個不同的產品和三個不同的制造過程的幫助下產生的。其外彈簧40x7cm部分由粉末熱塑性聚氨酯（TPU）制成，采用選擇性激光燒結逐層成形，以其彈性和高耐磨性著稱。減震器內部有一個可調的螺絲，由科思創堅固的聚碳酸酯材料制成，采用熔絲制造（FFF）工藝，非常堅固。內部的空氣室由液體聚氨酯樹脂制成。
科思創3D印刷市場經理盧卡斯布魯斯說：“這種復雜的結構在傳統的生產工藝下是不可能的。”他補充說，“另一個新的發展是不同的材料和各種定制的特性的結合。這使我們能夠顯著地擴大添加劑生產的可能性及其應用領域。本公司用于添加劑制造的其他產品具有優良的耐熱性、耐磨性或柔韌性。”
現階段在全球范圍對個人機動性車輛的需求仍在增長。同時，購車者對其汽車的功能性和設計的要求將越來越高。這兩個趨勢使得有必要從根本上重新考慮迄今在汽車制造中使用的材料。為了滿足這些要求，科思創高科技材料閃亮登場：在性能、安全性、舒適性和外觀等方面，這些材料為許多汽車部件開辟新的可能性。
自汽車制造的早期階段以來，玻璃和金屬就一直是汽車外部結構的主要材料。但是目前科思創通過創新性新技術為這些常規使用的材料推出了智能替代材料。
展開 阿特拉斯螺桿空壓機油氣分離器工作原理是什么？
4、溫控閥
水冷型壓縮機在冷卻器的油入口處，均配置溫控閥。其作用是控制潤滑油經過冷卻器的旁通流量，保證壓縮機在負荷運轉時的油氣溫度高于壓力露點溫度。因為較低的噴油溫度會使主機的油氣溫度過低，在油氣分離器及冷卻器中析出冷凝水，而不易被氣路系統帶出，進而惡化潤滑油的品質，縮短其使用壽命。
溫控閥的工作原理為：剛開始時，潤滑油溫度低，潤滑油旁通經機油過濾器、斷油閥直接進入主機；若油氣溫度升至71度時，溫控閥內感溫元件伸長，推動閥芯在閥體內移動，開始關小旁路通道，逐步打開通向油冷卻器的通道，兩個通道通流面積的比例由油氣溫度決定；當油氣溫度上升至75度時，旁通口關閉，潤滑油全部流向油冷卻器進行冷卻循環。
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文章來源：機械百寶箱
展開 高鐵減震緩沖—JGX-0648S-30A型隔振器
高鐵減震緩沖—JGX-0648S-30A型隔振器
鋼絲繩隔振器是由鋼絲繩繞成螺旋狀并固定在沿螺母布置的兩塊金屬板之間制作而成的。它是一種具有非線性特性和干摩擦阻尼的新型隔振器，采用多股鋼絲按一定方向纏繞而成的鋼絲繩作為彈性元件，具有明顯的遲滯特性，其能量耗散來源于鋼絲間的摩擦、擠壓、滑移。
JGX-0648S-30A鋼絲繩隔振器是JGX-0648系列鋼絲繩隔振器中的一種型號，該型號由直徑6.4mm的鋼絲繩沿著上下兩個夾板繞制8圈而成，能夠承受的最大靜載荷為30kg，具有耐腐蝕、耐沖擊、耐高低溫等性能，適用于機載、車載、艦載等電子、機械設備、計算機與儀器儀表的隔振緩沖，導彈衛星的運載、導航與發射系統的安全防護以及高低溫、化學污染等惡劣環境下機械、電子設備與設施的隔振緩沖等方面。
尺寸表
型號
單重（kg）
安裝方式
通孔（mm）
螺紋（mm）
沉孔（°）
JGX-0648S-30A
0.708
A,B,C,D,E,S
Φ6.9＋0.13~φ6.9-0.13
M6×1.0
90
命名方式
結構圖
安裝方式
展開 某汽油機油氣分離器模擬分析及試驗驗證
為了解決上述問題，越來越多的廠家利用油氣分離器結構來進行呼吸系統中的油氣分離。油氣分離器將油氣混合氣中的油滴分離并回流到油底殼，剩下的氣體通過進氣系統進入燃燒室燃燒。
傳統的油氣分離器開發方法是基于一些工程經驗，經過反復的設計、試驗和設計過程，增加了試驗成本和開發周期。本文通過對某汽油機油氣分離器進行CFD(計算流體力學)分析，在計算機中建立油氣分離器模型，對油氣分離器內部的氣液兩相流進行數值模擬，可以得出壓力分布、速度分布及分離效率等，從而對油氣分離器性能進行判斷，在油氣分離器結構設計之初對其方案進行優化。待方案滿足評價標準之后，在發動機臺架上進行油氣分離器試驗，進一步驗證其性能。
仿真計算的理論基礎
對于油氣分離器的氣液兩相模擬來說，在其中流動的介質是油滴粒子和氣體的混合物。兩相流包括氣相和液相之間的動量、能量和質量的交換過程。本文在計算中采用歐拉 -拉格朗日方法，對氣相流場計算采用歐拉方法，對液滴的運動計算采用拉格朗日方法。首先模擬油氣分離器內部氣體的穩態流動，然后模擬油氣分離器內部油滴粒子在氣體流場中的瞬態運動。
仿真模型搭建
1.仿真流程
油氣分離器仿真分析采用兩相流模型，CFD仿真流程如圖1所示。在CFD分析中，首先對油氣分離器模型進行三維穩態計算，得到油氣分離器模型內部的壓力分布、速度分布等結果。待穩態計算結束之后，對油氣分離器模型進行三維瞬態計算，分別引入幾種不同直徑的油滴粒子，得到不同尺寸油滴粒子在油氣分離器模型內的分布區域及油滴粒子的分離效率等。
2. 網格劃分
本次計算使用AVL流體軟件生成以六面體為主的計算模型網格。考慮到模型壁面附近的邊界層對流體流動的影響，在油氣分離器模型壁面上生成兩層邊界層網格，劃分好的油氣分離器體網格如圖2所示。本次網格劃分的主網格尺寸大小為1?mm，對需要加密的局部部位采用0.5?
展開 汽車懸架知識專題（3）：減震器工作原理詳解
懸架系統中由于彈性元件受沖擊產生振動，為改善汽車行駛平順性，懸架中與彈性元件并聯安裝減振器，為衰減振動，汽車懸架系統中采用減振器多是液力減振器，其工作原理是當車架（或車身）和車橋間受振動出現相對運動時，減振器內的活塞上下移動，減振器腔內的油液便反復地從一個腔經過不同的孔隙流入另一個腔內。此時孔壁與油液間的摩擦和油液分子間的內摩擦對振動形成阻尼力，使汽車振動能量轉化為油液熱能，再由減振器吸收散發到大氣中。在油液通道截面和等因素不變時，阻尼力隨車架與車橋（或車輪）之間的相對運動速度增減，并與油液粘度有關。
減振器與彈性元件承擔著緩沖擊和減振的任務，阻尼力過大，將使懸架彈性變壞，甚至使減振器連接件損壞。因面要調節彈性元件和減振器這一矛盾。
(1) 在壓縮行程（車橋和車架相互K近），減振器阻尼力較小，以便充分發揮彈性元件的彈性作用，緩和沖擊。這時，彈性元件起主要作用。
(2) 在懸架伸張行程中（車橋和車架相互遠離），減振器阻尼力應大，迅速減振。
(3) 當車橋（或車輪）與車橋間的相對速度過大時，要求減振器能自動加大液流量，使阻尼力始終保持在一定限度之內，以避免承受過大的沖擊載荷。
在汽車懸架系統中廣泛采用的是筒式減振器，且在壓縮和伸張行程中均能起減振作用叫雙向作用式減振器，還有采用新式減振器，它包括充氣式減振器和阻力可調式減振器。
雙向作用筒式減振器示意圖
1. 活塞桿；2. 工作缸筒；3. 活塞；4. 伸張閥；5. 儲油缸筒； 6. 壓縮閥；7. 補償閥；8. 流通閥；9. 導向座；10. 防塵罩；11. 油封
雙向作用筒式減振器工作原理說明。在壓縮行程時，指汽車車輪移近車身，減振器受壓縮，此時減振器內活塞3向下移動。活塞下腔室的容積減少，油壓升高，油液流經流通閥8流到活塞上面的腔室（上腔）。
展開 Adams/Hydraulics下減振器和油氣彈簧模型
據說在汽車領域因清華宋健老師搞ABS用它做工具所以有相當的用戶]
3 Matlab/SimHydraulics
減振器模型（動態阻尼特性）：單向循環式，活塞與活塞桿面積相等且活塞不節流。
油氣彈簧國內有好多人搞過它的數學模型。
可以參考上海交大的喻凡老師那邊的工作 ：
汽車油氣彈簧非線性數學模型及特性
用于多體動力學分析的油氣懸架車輛平順性研究
油氣彈簧數學模型的剛度比較好弄，主要是由壓縮氣體引起的。而阻尼特性則復雜的多。
不搞清楚閥的節流特性，是沒有辦法將模型建的準確的。
Adams/Hydraulics在表達閥特性這點上還是過于粗糙，對于閥結構的設計指導作用有限。
正弦及階躍工況。
簧載質量1000kg，單縱臂，杠桿比1：2。
原理類似交聯懸架，是通過油路將車輛懸架系統中的油氣彈簧按某種規律連接起來，即“耦合剛度”以消除對車身或車體的縱向扭轉載荷。
展開 用Abaqus和Tosca對凸輪軸減震器進行優化設計
凸輪軸減震器項目結合Tosca和ABAQUS兩個軟件，在非線性分析過程中考慮拓撲優化和非參數形狀優化。在這個例子中，客戶的主要目標是在承受扭轉應力的凸輪軸減震器的橡膠片上個裝配孔，以便于安裝。沒有裝配孔的凸輪軸減震器滿足剛度和壽命要求，現在用其作為參考部件，希望有裝配孔的新部件的剛度和壽命保持和參考部件一致。
利用給定的設計空間，采用拓撲和形狀優化，在一個較短時間內得到了一個優化設計方案，計算表明本方案不僅和參考部件有相同的剛度，且其最大應力和應變都沒有超過參考部件，因此有更高的壽命。在拓撲優化和形狀優化中可以考慮材料非線性以及幾何非線性，可以充分利用材料性能。在優化結束的同時就得到了新部件的設計方案且已經通過壽命檢測試驗。
作為先期研究，凸輪軸減震器的設計被證明是非常成功的，這些方法會在將來的開發過程中得到推廣，也可能成為一種標準設計方法。
用Abaqus和Tosca對凸輪軸減震器進行優化設計.pdf
展開 
基于ADINA的減震器流固耦合工程案例
3、 直筒式阻尼器計算
直筒式阻尼器計算方法與前面模型的方法相同。下圖為計算結果。
4、智能油壓減震器模擬
該型減震器有5 個開關，需要設置5 個gap 條件，剛開始5 個開關均是打開狀態，當液壓達到一定條件時，5 個開關中的一部分開關按照設計要求自動關閉。
5、彈簧閥片阻尼器分析
此減震器的工作原理是使液體通過由彈簧閥片所控制的孔洞，依賴彈簧閥片的開關和流體的粘滯阻力提供減震效果。
由于彈簧片的彈性，使得流體流通的孔洞大小會隨著連桿拉力的大小而改變。所以要求計算軟件應有一下功能：
? 基本CFD 求解功能；
? 流體與彈簧片互動（流固耦合）；
? 當彈簧片關閉時，結構模型中彈簧片與相應結構產生接觸關系（contact），且保證留有流體網格存在的空間；
? 流體模型中要有控制流通與否的開關（gap）；
? 要有網格重劃分功能。
展開 核乏燃料運輸容器減震器刺穿仿真
核乏燃料運輸容器在運輸過程中須在兩端安裝減震裝置，以避免在運輸途中出現跌落情況，刺穿運輸容器主體邊緣處，產生危害。本項目采用有限元的方法，模擬了運輸容器在出現的假想條件下的刺穿情況，以NAC-STC型運輸容器為例，分別從水平與垂直兩個方向進行刺穿模擬，得出在減震器的作用下，可以很好的保護運輸容器內部。核乏燃料運輸容器減震器的刺穿試驗是一項花費巨大且很困難的事情，該項目采用仿真代替試驗，可以減少實驗成本，加速設計優化進程，減少試驗次數，是十分具有工程意義的。
1.該項目的研究意義
隨著核電工業的迅猛發展，核乏燃料的產生也逐年增加，乏燃料的增加導致對核乏燃料運輸容器的需求快速增長，核乏燃料的放射性活度大、衰變熱大，核乏燃料運輸途中出現泄露會造成極大危害。因此，核乏燃料運輸容器要求有極高的安全性[1-2]。近年來，我國核電工業發展迅猛，“十三五”期間，全國核電投產約3000萬千瓦以上[3]。我國核電站主要建于東部沿海地區，乏燃料的處理一般在西部內陸，為保證核乏燃料運輸容器在起吊，運輸過程中的安全性，須在其上下兩端安置減震器[4]。核乏燃料運輸容器減震器作為關鍵部件，起著吸收能量、控制過載和保證結構完整性的重要作用。在運輸過程中，處置不當會出現跌落與刺穿的情況，本項目主要分析再出現刺穿情況下，減震器能起到的作用。我國核乏燃料的運輸仍處在起步階段，當務之急是確保大量的核乏燃料能夠安全運輸，減震器的保護作用尤為重要。
核裝備減震填充材料的應力平臺處于10-20MPa之間較為合理[5]，本項目首先制備了一種均質多孔鋁基減震器，通過小尺寸試驗獲得了力學性能，將其材料屬性應用于核乏燃料運輸容器減震器上，利用有限元的方法，分析減震器在刺穿情況下對容器內部的保護作用。
展開 【JY】消能減震黏滯阻尼器的力學原理與應用 ￥29.9
一、寫在文前
消能阻尼器的基本力學原理主要體現在恢復力模型上，恢復力模型的建立對整體結構模型的動力分析起了便捷作用，便于指導工程實際應用。對于消能阻尼器通常選擇以下本構進行模擬：
軟鋼消能器和屈曲約束支撐可采用
雙線性模型或Wen模型
；
摩擦消能器、鉛消能器可采用
理想彈塑性模型
；
黏滯消能器可采用
Maxwell模型
；
黏彈性消能器可采用Kelvin模型。
對于黏滯阻尼器的概念可看下：
【JY】結構概念之(消能減震黏滯阻尼器)
主要給大家講解減震設計中的黏滯阻尼器相關的內容。
經過眾多學者多年的研究和改進，都提出過黏滯阻尼器的恢復力模型，歸納起來，一般有線性模型、Kelvin模型、Maxwell模型、Wiechert模型四種類型。
二、黏滯阻尼器的計算理論簡述
在黏滯阻尼器中，液體在密封油腔小孔內的高速流動，可采用流體動力學Navier-Stokes方程進行描述。對于理想的直阻尼孔，可考慮兩種極端情況：
一種是慣性流，適用于液體黏度較低、間隙相對較大、液體在小孔流徑較短或高流速的情況。在此情況下可將Navier方程進行簡化，并考慮較低頻率情況，此時阻尼力是由液體加速流過小孔通道產生的唯一的慣性力，在速度很高時阻尼力出力會急劇增大，因此慣性流不能用于實際工程。
另一種可歸為黏性流，適用于液體黏度較高、相對間隙較小、液體在小孔流徑較長或低流速的情況。此時阻尼器響應符合下面等式：
式中μ——液體黏度；Lp、Rp、h——表示活塞頭的長度、半徑以及間隙的寬度等幾何特性。阻尼器的消能完全通過液體經過通道產生的黏性作用來實現。
展開 【JY】結構概念之(消能減震黏滯阻尼器)
導讀：
在我國，被動減震裝置得到廣泛應用，不僅在高層建筑、加上最近還實施頒布了工程抗震管理條例。(如
【JY】結構概念設計之（隔震概念設計）
)，使得被動
減震更加擴展到包括住宅在內的中低層建筑及大跨度建筑，其建造業績已大大超過美國
達到了世界第一
的
規模。
目前減震構件及結構類型的組合已有諸多形式，今后隨著其性能方面、經濟方面及設計創意等方面的改進，可以想象會進一步創造出更加豐富多彩的減震結構。
一、消能減震的理念
為了更有效地提高結構的抗震性能，在設計中采用“
柔性耗能”理念來減小結構振動響應
，通過調整結構的質量、剛度和阻尼特性來實現預期抗震水平。
傳統設計
以結構構件的塑性損傷為代價，秉持“硬抗”理念，采用優化關鍵構件的特征幾何尺度、放大構件材料強度等措施以提高結構的抗震承載能力。眾所周知，地震的發生和作用具有極強的隨機性和破壞性，
因此，傳統設計不僅難于保障建筑結構及生命財產安全，還可能大幅度增加建設成本。
結構消能減震又稱耗能減震，
其機理是在特定構件的界面連接處安裝耗能器，通過耗能器將地震動輸入的機械能轉化成能夠均勻耗散的熱能從而使得結構振動響應降低，或者通過新結構中的原結構和附設裝置分別作為主結構和子結構聯合承擔振動作用，從而獲得調諧，并將振動反應控制在預期值以內。
在采用消能減震方法的情況下，在較低級別地震或風振作用下結構可以獲得足夠的初始剛度而保持彈性狀態；而在較高級別地震或風振作用下，當結構的側向變形尚未開始變大時，耗能裝置就能先于結構進入非彈性狀態，從而避免結構的承重構件進入到非彈性狀態。
本期給大家主要帶來的是減震設計中的黏滯阻尼器相關的內容。
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