【摘要】：液壓粘滯阻尼器是一種減振耗能裝置,通過安裝在建筑物內(nèi)部來實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)的保護(hù),提高其抗風(fēng)、抗震能力,在工程領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。而對于不同的工程情況,需要用到不同類型的粘滯阻尼器,常用的阻尼器速度指數(shù)范圍是0.3-1.0,速度指數(shù)越低,阻尼器可工作的速度范圍越寬,耗能能力越強(qiáng)。本文主要以速度指數(shù)為0.3的調(diào)節(jié)閥式液壓粘滯阻尼器為對象,通過理論分析與實驗測試的方法進(jìn)行研究。目前,粘滯阻尼器的阻尼介質(zhì)常選用二甲基硅油,屬于典型的剪切稀化流體,其動力粘度隨剪切速率增大呈非線性降低,因此阻尼器的阻尼損失隨活塞速度增加亦表現(xiàn)出強(qiáng)烈的非線性,這使得精確計算粘滯阻尼器的速度負(fù)載特性變得極為困難。為計算工作介質(zhì)流經(jīng)阻尼孔時產(chǎn)生的壓力損失,基于伯努利方程,結(jié)合二甲基硅油的剪切稀化效應(yīng),建立了阻尼孔的壓力損失計算公式。通過對比實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),理論分析與實驗結(jié)果的相對誤差基本維持在±10%以內(nèi)(低于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的±15%),驗證了理論分析方法的正確性。采用溢流閥與阻尼孔串聯(lián)的結(jié)構(gòu)形式,根據(jù)阻尼損失計算公式,設(shè)計了兩款調(diào)節(jié)閥式阻尼器,對實驗數(shù)據(jù)分析得出,兩種阻尼器的滯回曲線均存在“尖點”現(xiàn)象,分析認(rèn)為,對于低頻率、低阻尼力情況,活塞運(yùn)動時靜摩擦力向動摩擦力轉(zhuǎn)換的過程是造成“尖點”的主要原因;對于高頻率、大阻尼力情況,溢流閥的開啟調(diào)節(jié)過程是導(dǎo)致“尖點”出現(xiàn)的主要原因。對比分析調(diào)節(jié)閥式阻尼器的實驗結(jié)果,得出高頻率時實驗值高于理論值,分析認(rèn)為這是由油液的可壓縮性引起的動態(tài)剛度所致。通過MaxWell模型簡化油液動態(tài)剛度的計算公式,對純孔式阻尼器與調(diào)節(jié)閥式阻尼器進(jìn)行定量分析后發(fā)現(xiàn),調(diào)節(jié)閥式阻尼器能夠明顯降低油液動態(tài)剛度所造成的速度—負(fù)載曲線偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。本文研究了阻尼器的耗能機(jī)理,通過理論分析得到了剪切稀化流體在阻尼孔內(nèi)的阻尼損失計算方法,據(jù)此完成了兩款阻尼器的設(shè)計,對其他粘滯阻尼器中阻尼孔的阻尼損失計算具有指導(dǎo)意義。
【圖文】：

阻尼器的速度指數(shù)越低，該阻尼器的減振消耗能力也越突出（如圖1.1 所示）。圖 1.1 不同速度指數(shù)的位移-阻尼力模型總體而言，就目前所查閱的資料匯總情況看來，由于對阻尼器所指定的行業(yè)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)有所出入，國內(nèi)外對于是否需要生產(chǎn)速度指數(shù)小于 0.3 的液壓粘滯阻尼器仍然存在一定程度的爭議。但從實際情況看來，先不論速度指數(shù)大小的問題，，

的耗能情況進(jìn)行深入研究。構(gòu)器的工作原理可簡要表述如下，工作介質(zhì)在通過粘滯阻力的過程，由于該耗能機(jī)理，使得這種速為是無剛度結(jié)構(gòu)。根據(jù)阻尼力產(chǎn)生的原理不同，、圓筒式粘滯阻尼器以及阻尼墻。本文主要以缸計和實驗分析，缸式結(jié)構(gòu)的粘滯阻尼器按其結(jié)構(gòu)桿等[36]。構(gòu)粘滯阻尼器一般都是采用單出桿的結(jié)構(gòu)類型，桿結(jié)構(gòu)的阻尼器，活塞向無桿腔運(yùn)動時，由于活分的容積變化不對等，無桿腔內(nèi)的有效容積總是用下，受擠壓的高分子阻尼材料“被迫”流向有運(yùn)動時，由于活塞兩端有效作用面積不同，會導(dǎo)會形成一定的壓力梯度使得油液反向流動。
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TH703.62

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本文編號：2648353