Peredam massa yang ditala (TMD)

1. Definisi produk
Peredam massa yang ditala (TMD untuk pendek) adalah peranti pengurangan getaran sub-struktur yang dilampirkan pada struktur utama. Ia menyerap dan menghilangkan tenaga getaran struktur melalui kesan kerjasama blok massa, musim bunga, dan peredam, dengan itu menekan tindak balas getaran struktur utama.

2. Komponen teras

• Unit Massa: Menjana daya inersia untuk memohon daya kawalan ke struktur utama. Ia biasanya diperbuat daripada bahan berkepadatan tinggi (seperti plumbum atau keluli), dan jisim boleh diselaraskan. Blok jisim adalah bahagian teras peredam TMD, dan saiz jisimnya mempunyai kesan yang menentukan pada kesan redaman, yang boleh diselaraskan seperti yang diperlukan untuk memadankan kekerapan semula jadi struktur.
• Unit Spring: Digunakan untuk menyambungkan blok jisim dan struktur utama, pasangkan kekerapan getaran semulajadi TMD untuk memadankan kekerapan mod sasaran struktur utama, pastikan blok jisim dapat menghasilkan pergerakan terbalik yang sepadan apabila struktur bergetar, dan menyediakan daya tetapan semula. Mata logam atau mata air getah kebanyakannya digunakan.
• Unit peredam: Digunakan untuk mengambil tenaga gerakan relatif antara blok jisim dan struktur utama, mencegah pengumpulan tenaga dalam sistem daripada menyebabkan getaran yang lebih besar, dan mengehadkan anjakan TMD. Jenis biasa termasuk peredam likat, peredam geseran, atau peredam logam.

3. Kelebihan berfungsi

• Pengurangan getaran kecekapan tinggi: Ia dapat mengurangkan pecutan puncak getaran struktur lebih daripada 70%.
• Kekerapan laras: menyesuaikan diri dengan ciri getaran struktur yang berbeza dengan mengoptimumkan parameter (nisbah jisim, nisbah kekerapan, nisbah redaman).
• Pemasangan yang mudah: Ia boleh dipasang secara bebas di bahagian atas struktur, di antara lapisan, atau di bawah komponen jangka panjang tanpa pengubahsuaian utama ke struktur utama.
• Kesesuaian yang luas: Sesuai untuk kawalan getaran angin, gempa bumi, atau getaran yang disebabkan oleh manusia dalam pelbagai struktur seperti bangunan bertingkat tinggi, koridor jangka panjang, jambatan, dan asas peralatan.

1. Mekanisme pengurangan getaran
Apabila struktur utama bergetar akibat pengujaan luaran (seperti angin, gempa bumi, atau aktiviti orang ramai), TMD menghasilkan gerakan relatif bertentangan dengan struktur utama akibat inersia. Daya inersia yang dihasilkan oleh getarannya bertindak pada struktur utama melalui musim bunga dan peredam, membentuk kesan "penyerapan getaran dinamik". Prestasi khusus ialah:

• Unit Spring menyiarkan kekerapan getaran semulajadi TMD kepada kekerapan sasaran struktur utama untuk menghasilkan kesan resonans, memindahkan tenaga getaran struktur utama ke TMD.
• Unit peredam menghilangkan tenaga yang diserap oleh TMD, akhirnya mengurangkan amplitud getaran struktur utama.

2. Model teoritis
 

Di mana:
M1, M2: Massa Struktur Utama dan TMD;
K1, K2: Kekukuhan Struktur Utama dan TMD Spring;
Y1, Y2: anjakan struktur utama dan TMD;
C: Koefisien redaman TMD;
P (t): Pengujaan luaran (seperti beban harmonik (psinώt)).

3. Pengoptimuman Parameter Utama
 

1. Nisbah massa (μ): μ=m2/m1, nilai yang disyorkan ialah 0.005 ~ 0.03. Nisbah jisim yang lebih besar menjadikan jalur kekerapan pengurangan getaran lebih luas, tetapi had beban struktur utama perlu dipertimbangkan.
2. Nisbah kekerapan optimum (Δ_opt): Δ_opt =, untuk memadankan kekerapan getaran TMD dengan kekerapan struktur utama.
3. Nisbah redaman optimum (ζ_opt): ζ_opt =, untuk memastikan kecekapan yang tinggi.

1. Parameter model konvensional
 

2. Reka bentuk parameter yang disesuaikan

• Julat penalaan kekerapan: 0.1 ~ 10.0Hz (boleh diselaraskan dengan tepat mengikut kekerapan semula jadi struktur utama).
• Pelarasan nisbah redaman: 0.02 ~ 0.2 (dioptimumkan oleh jenis peredam dan kelikatan cecair redaman).
• Borang pemasangan: Jenis yang digantung, jenis yang disokong, jenis tertanam (dipilih mengikut ruang struktur).

3. Skop parameter umum

4, Memeriksa

1. Kelebihan prestasi

• Kecekapan pengurangan getaran tinggi: Untuk mod spesifik struktur utama, tindak balas getaran dapat dikurangkan sebanyak 40%~ 80%, memenuhi spesifikasi keselesaan bangunan (seperti pecutan menegak kurang daripada atau sama dengan 0.15m/s²).
• Kekukuhan yang kuat: Ia mempunyai kebolehsuaian tertentu untuk turun naik parameter struktur (seperti kemerosotan kekakuan dan perubahan massa). Peredam massa berganda (MTMD) dapat meluaskan lagi jalur kekerapan pengurangan getaran.

2. Inovasi Teknikal

• TMD aktif (ATMD): Bersepadu dengan sensor dan penggerak, ia boleh menyesuaikan daya kawalan dalam masa nyata, sesuai untuk keadaan gempa bumi yang kuat atau keadaan beban kompleks (seperti ATMD berasaskan kawalan PID dalam dokumen 3, yang meningkatkan kesan pengurangan getaran sebanyak 20%~ 30%).
• Reka Bentuk Model Fizikal: Mengoptimumkan butiran struktur berdasarkan analisis unsur terhingga (seperti ANSYS), memandangkan kerja kolaboratif blok massa, musim bunga, dan peredam, yang lebih dekat dengan keadaan kerja sebenar daripada model zarah tradisional.

3. Ekonomi

• Kelebihan Kos: Berbanding dengan tetulang struktur tradisional, kos dikurangkan sebanyak 30%~ 50%, terutamanya sesuai untuk transformasi pengurangan getaran bangunan sedia ada.
• Hayat perkhidmatan yang panjang: Kehidupan reka bentuk komponen utama (blok massa, musim bunga) adalah lebih besar daripada atau sama dengan 50 tahun, peredam boleh diganti, dan kos penyelenggaraan adalah rendah.

1. Kejuruteraan Pembinaan

• Bangunan bertingkat tinggi: Kawalan pecutan teratas yang disebabkan oleh getaran angin dan meningkatkan keselesaan hidup.
• Struktur jangka panjang: Kawalan getaran yang disebabkan oleh manusia terhadap koridor jangka panjang dan bumbung stadium.
• Sistem lantai: Kawalan getaran berjalan lantai bangunan pejabat dan membeli -belah untuk menyelesaikan masalah "melangkah getaran".

2. Kejuruteraan Jambatan

• Jambatan kabel dan jambatan penggantungan: menindas getaran yang disebabkan oleh angin dan getaran yang disebabkan oleh vorteks.
• Jambatan pejalan kaki: Mencegah resonans yang disebabkan oleh orang ramai yang padat berjalan dan memastikan keselamatan lalu lintas.

3. Peralatan Perindustrian

• Asas peralatan kuasa besar: menyerap getaran yang dihasilkan oleh operasi mesin dan melindungi ketepatan peralatan dan struktur sekitarnya.
• Sistem Pipeline: Menekan getaran yang disebabkan oleh denyutan cecair dan mengurangkan kerosakan keletihan.

1. Proses pemasangan

• Analisis Keadaan Kerja: Tentukan kekerapan semulajadi, bentuk mod, dan kedudukan getaran yang paling tidak menguntungkan struktur utama melalui analisis modal.
• Reka Bentuk Parameter: Mengoptimumkan parameter TMD mengikut nisbah jisim dan nisbah kekerapan, dan tentukan bilangan dan kedudukan pemasangan.
• Pemasangan Tetap: Betulkan asas TMD pada rasuk struktur, lajur, atau sokongan dengan bolt kekuatan tinggi atau kimpalan untuk memastikan kekakuan sambungan.
• Debugging dan penerimaan: Uji status kerja TMD melalui exciter, dan laraskan parameter peredam untuk mencapai kesan pengurangan getaran yang terbaik.

2. Titik penyelenggaraan

• Pemeriksaan biasa: Periksa ketegangan bolt, ubah bentuk musim bunga, dan kebocoran minyak peredam setiap 1 ~ 2 tahun.
• Penggantian Damper: Gantikan peredam pada masa apabila daya redaman merosot lebih daripada 20% (biasanya hayat perkhidmatan adalah 10 ~ 15 tahun).
• Reset Parameter: Jika struktur utama diubahsuai (seperti menambah lantai atau mengurangkan berat badan), menilai semula dan menyesuaikan parameter TMD.

• Pencocokan parameter: Parameter TMD perlu ditala dengan tepat dengan struktur utama untuk mengelakkan mengurangkan kesan pengurangan getaran atau menguatkan getaran kerana ketidakpadanan kekerapan.
• Ruang pemasangan: Rizab ruang pergerakan yang cukup untuk TMD (strok lebih besar daripada atau sama dengan ± 50mm) untuk mengelakkan perlanggaran dengan komponen lain.
• Kesesuaian alam sekitar: Salutan anti-karat (seperti salutan aloi zink-nikel) diperlukan dalam persekitaran lembap, dan cecair redaman tahan suhu tinggi (rintangan suhu lebih besar daripada atau sama dengan 120 darjah) harus dipilih di tempat suhu tinggi.
• Redundansi Keselamatan: Untuk struktur penting (seperti projek Lifeline), disyorkan untuk menubuhkan TMD siap sedia atau sistem penalaan berganda untuk meningkatkan kebolehpercayaan.

1. Pengurangan getaran koridor bangunan komersial

• Masalah: Kekerapan getaran semulajadi menegak koridor 36m span adalah 2.92Hz, dan pecutan puncak di bawah beban pejalan kaki adalah 0.225m/s², melebihi keperluan spesifikasi (kurang daripada atau sama dengan 0.15m/s²).
• Penyelesaian: Pasang 1 TMD (massa 1521kg, kekakuan 511.39kn/m, pekali redaman 2.389kn · s/m).
• Kesan: Percepatan puncak dikurangkan kepada 0.052m/s², penurunan 76.89%, dan kekerapan getaran semulajadi diselaraskan kepada 2.78Hz, memenuhi keperluan keselesaan.

2. Kawalan getaran angin bangunan tinggi

• Projek: Bangunan pejabat bertingkat tinggi 200m dengan pecutan teratas 0.18m/s² di bawah getaran angin (had spesifikasi 0.15m/s²).
• Penyelesaian: Pasang 4 MTMD di tingkat atas (jumlah akaun massa untuk 0.5% daripada jisim struktur), dengan liputan frekuensi 1.2 ~ 1.8Hz.
• Kesan: Percepatan atas dikurangkan kepada 0.12m/s², tindak balas getaran angin dikurangkan sebanyak 33.3%, dan kakitangan dalaman tidak mempunyai sensasi goncangan yang jelas.

• Perundingan dan reka bentuk: Menyediakan analisis getaran struktur, pengoptimuman parameter TMD, dan reka bentuk skim, menyokong simulasi elemen terhingga (seperti ANSYS, YJK).
• Pengeluaran yang disesuaikan: Sesuaikan spesifikasi TMD mengikut keperluan projek, dan sediakan pemodelan 3D dan ujian model fizikal.
• Pemasangan dan Debugging: Pasukan profesional untuk pemasangan di tempat, dilengkapi dengan sistem pemantauan getaran untuk mengoptimumkan kesan pengurangan getaran dalam masa nyata.
• Jaminan selepas jualan: Menyediakan jaminan 5 tahun, sokongan penyelenggaraan seumur hidup, dan lawatan pulangan yang tetap untuk mengesan status peralatan.

Cool tags: Pengeluar Massa (TMD), China Tuned Mass Damper (TMD) Pengilang, Pembekal, တုန်ခါမှုအရှိန်, Aksesori getaran, penyesuai getaran, Penilaian getaran, Keutamaan getaran, တုန်ခါမှု wear