ट्यून्ड मास डम्पर (टीएमडी)
I. उत्पाद परिचय
1। उत्पाद की परिभाषा
ट्यून्ड मास डम्पर (टीएमडी फॉर शॉर्ट) एक उप-संरचनात्मक कंपन रिडक्शन डिवाइस है जो मुख्य संरचना से जुड़ा हुआ है। यह एक द्रव्यमान ब्लॉक, वसंत और स्पंज के सहयोगी प्रभाव के माध्यम से संरचनात्मक कंपन ऊर्जा को अवशोषित और विघटित करता है, जिससे मुख्य संरचना की कंपन प्रतिक्रिया को दबा दिया जाता है।
2। मुख्य घटक
- मास यूनिट: मुख्य संरचना में नियंत्रण बल लागू करने के लिए जड़त्वीय बल उत्पन्न करता है। यह आमतौर पर उच्च घनत्व वाली सामग्री (जैसे सीसा या स्टील) से बना होता है, और द्रव्यमान को समायोजित किया जा सकता है। मास ब्लॉक टीएमडी डम्पर का मुख्य हिस्सा है, और इसके द्रव्यमान आकार का भिगोना प्रभाव पर निर्णायक प्रभाव पड़ता है, जिसे संरचना की प्राकृतिक आवृत्ति से मेल खाने के लिए आवश्यकतानुसार समायोजित किया जा सकता है।
- स्प्रिंग यूनिट: मास ब्लॉक और मुख्य संरचना को जोड़ने के लिए उपयोग किया जाता है, मुख्य संरचना के लक्ष्य मोड आवृत्ति से मेल खाने के लिए टीएमडी की प्राकृतिक कंपन आवृत्ति को ट्यून करें, यह सुनिश्चित करें कि द्रव्यमान ब्लॉक संरचना के कंपन होने पर इसी रिवर्स मूवमेंट का उत्पादन कर सकता है, और एक रीसेट बल प्रदान करता है। मेटल स्प्रिंग्स या रबर स्प्रिंग्स ज्यादातर उपयोग किए जाते हैं।
- डम्पर यूनिट: द्रव्यमान ब्लॉक और मुख्य संरचना के बीच सापेक्ष गति ऊर्जा का उपभोग करने के लिए उपयोग किया जाता है, सिस्टम में ऊर्जा संचय को अधिक कंपन का कारण बनने से रोकता है, और टीएमडी के विस्थापन को सीमित करता है। सामान्य प्रकारों में चिपचिपा डैम्पर्स, घर्षण डैम्पर्स या मेटल डैम्पर्स शामिल हैं।
3। कार्यात्मक लाभ
- उच्च दक्षता कंपन में कमी: यह संरचनात्मक कंपन के शिखर त्वरण को 70%से अधिक कम कर सकता है।
- समायोज्य आवृत्ति: मापदंडों (द्रव्यमान अनुपात, आवृत्ति अनुपात, भिगोना अनुपात) को अनुकूलित करके विभिन्न संरचनाओं की कंपन विशेषताओं के अनुकूल।
- सुविधाजनक स्थापना: यह स्वतंत्र रूप से संरचना के शीर्ष पर, परतों के बीच, या मुख्य संरचना के लिए प्रमुख संशोधन के बिना लंबे समय तक घटकों के नीचे स्थापित किया जा सकता है।
- वाइड एडाप्टेबिलिटी: उच्च-वृद्धि वाली इमारतों, लॉन्ग-स्पैन कॉरिडोर, ब्रिज और उपकरण नींव जैसे विभिन्न संरचनाओं में हवा, भूकंप, या मानव-प्रेरित कंपन के कंपन नियंत्रण के लिए उपयुक्त है।
Ii। काम के सिद्धांत
1। कंपन में कमी तंत्र
जब मुख्य संरचना बाहरी उत्तेजना (जैसे हवा, भूकंप, या भीड़ गतिविधि) के कारण कंपन करती है, तो टीएमडी जड़ता के कारण मुख्य संरचना के विपरीत एक सापेक्ष गति का उत्पादन करता है। इसके कंपन द्वारा उत्पन्न जड़त्वीय बल वसंत और स्पंज के माध्यम से मुख्य संरचना पर कार्य करता है, जिससे "गतिशील कंपन अवशोषण" प्रभाव होता है। विशिष्ट प्रदर्शन है:
- स्प्रिंग यूनिट टीएमडी की प्राकृतिक कंपन आवृत्ति को मुख्य संरचना की लक्ष्य आवृत्ति के लिए एक अनुनाद प्रभाव पैदा करने के लिए धुन देती है, जो मुख्य संरचना की कंपन ऊर्जा को टीएमडी में स्थानांतरित करती है।
- डम्पर यूनिट टीएमडी द्वारा अवशोषित ऊर्जा को फैलाता है, अंततः मुख्य संरचना के कंपन आयाम को कम करता है।
2। सैद्धांतिक मॉडल
कहाँ:
एम 1, एम 2: मुख्य संरचना और टीएमडी का द्रव्यमान;
K1, K2: मुख्य संरचना और टीएमडी वसंत की कठोरता;
Y1, Y2: मुख्य संरचना और TMD के विस्थापन;
सी: टीएमडी के गुणांक को भिगोना;
पी (टी): बाहरी उत्तेजना (जैसे हार्मोनिक लोड (psinώt))।
3। कुंजी पैरामीटर अनुकूलन
- द्रव्यमान अनुपात (μ): μ=m2/m1, अनुशंसित मान 0.005 ~ 0.03 है। एक बड़ा द्रव्यमान अनुपात कंपन में कमी आवृत्ति बैंड को व्यापक बनाता है, लेकिन मुख्य संरचना की लोड सीमा पर विचार करने की आवश्यकता है।
- इष्टतम आवृत्ति अनुपात (Δ_opt): δ_opt =
, मुख्य संरचना आवृत्ति के साथ TMD की कंपन आवृत्ति से मेल खाने के लिए। - इष्टतम भिगोना अनुपात (ζ_opt): ζ_opt =}
, उच्च दक्षता सुनिश्चित करने के लिए।
Iii। तकनीकी मापदंड
1। पारंपरिक मॉडल पैरामीटर
|
विनिर्देश |
कुल द्रव्यमान कुंठ |
कठोरता kn/m |
भिगोना गुणांक kn ・ s/m |
लागू आवृत्ति हर्ट्ज |
द्रव्यमान अनुपात सीमा |
|
टीएमडी-100 |
100~500 |
50~200 |
0.5~2.0 |
1.0~5.0 |
0.005~0.02 |
|
टीएमडी-1000 |
500~2000 |
200~800 |
2.0~8.0 |
0.5~3.0 |
0.01~0.03 |
|
टीएमडी-5000 |
2000~10000 |
800~3000 |
8.0~30.0 |
0.2~1.5 |
0.02~0.03 |
2। अनुकूलित पैरामीटर डिजाइन
- फ़्रीक्वेंसी ट्यूनिंग रेंज: 0.1 ~ 10.0Hz (मुख्य संरचना की प्राकृतिक आवृत्ति के अनुसार ठीक से समायोजित किया जा सकता है)।
- भिगोना अनुपात समायोजन: 0.02 ~ 0.2 (स्पंज प्रकार और भिगोना द्रव चिपचिपापन द्वारा अनुकूलित)।
- स्थापना प्रपत्र: निलंबित प्रकार, समर्थित प्रकार, एम्बेडेड प्रकार (संरचनात्मक स्थान के अनुसार चयनित)।
3। सामान्य पैरामीटर गुंजाइश
|
नहीं। |
उत्पाद पैरामीटर |
इकाई |
पैरामीटर गुंजाइश |
|
1 |
वसंत की कुल कठोरता |
kn/m |
50-500 |
|
2 |
बड़े पैमाने पर ब्लॉक वजन |
किलोभास |
100-5000 |
|
3 |
TMD का भिगोना बल |
के.एन. |
0.3-50 |
|
4 |
टीएमडी का विस्थापन |
मिमी |
±15-±60 |
|
5 |
टीएमडी के घातांक |
kn ・ s/m |
0.2-1.0 |
|
6 |
टीएमडी की गति |
m/s |
0.1-1 |
|
7 |
TMD का बाहरी आयाम |
मिमी |
अनुरोध पर oem; ऊंचाई: न्यूनतम 300 मिमी; |
4, निरीक्षण
Iv। उत्पाद की विशेषताएँ
1। प्रदर्शन लाभ
- उच्च कंपन में कमी दक्षता: मुख्य संरचना के विशिष्ट मोड के लिए, कंपन प्रतिक्रिया को 40%~ 80%तक कम किया जा सकता है, भवन आराम विनिर्देश (जैसे कि ऊर्ध्वाधर त्वरण से कम या 0.15m/sic के बराबर)।
- मजबूत मजबूती: इसमें संरचनात्मक पैरामीटर उतार -चढ़ाव (जैसे कठोरता में गिरावट और द्रव्यमान परिवर्तन) के लिए कुछ अनुकूलन क्षमता है। मल्टीपल ट्यून्ड मास डम्पर (MTMD) कंपन में कमी की आवृत्ति बैंड को और व्यापक बना सकता है।
2। तकनीकी नवाचार
- सक्रिय टीएमडी (एटीएमडी): सेंसर और एक्ट्यूएटर्स के साथ एकीकृत, यह वास्तविक समय में नियंत्रण बल को समायोजित कर सकता है, मजबूत भूकंप या जटिल भार स्थितियों के लिए उपयुक्त है (जैसे कि दस्तावेज़ 3 में पीआईडी नियंत्रण-आधारित एटीएमडी, जो 20%~ 30%से कंपन में कमी प्रभाव में सुधार करता है)।
- भौतिक मॉडल डिजाइन: मास ब्लॉक, स्प्रिंग और डम्पर के सहयोगी कार्य को देखते हुए, परिमित तत्व विश्लेषण (जैसे ANSYS) के आधार पर संरचनात्मक विवरण का अनुकूलन करता है, जो पारंपरिक कण मॉडल की तुलना में वास्तविक कामकाजी परिस्थितियों के करीब है।
3। अर्थव्यवस्था
- लागत लाभ: पारंपरिक संरचनात्मक सुदृढीकरण की तुलना में, लागत 30%~ 50%तक कम हो जाती है, विशेष रूप से मौजूदा इमारतों के कंपन में कमी के लिए उपयुक्त है।
- लंबी सेवा जीवन: मुख्य घटकों (द्रव्यमान ब्लॉक, वसंत) का डिजाइन जीवन 50 वर्षों से अधिक या उसके बराबर है, डम्पर को प्रतिस्थापित किया जा सकता है, और रखरखाव की लागत कम है।
वी। आवेदन परिदृश्य
1। निर्माण इंजीनियरिंग
- उच्च-वृद्धि वाली इमारतें: पवन कंपन के कारण होने वाले शीर्ष त्वरण को नियंत्रित करें और जीवित आराम में सुधार करें।
- लंबी अवधि की संरचनाएं: लंबी अवधि के गलियारों और स्टेडियम की छतों का मानव-प्रेरित कंपन नियंत्रण।
- फ्लोर सिस्टम: "स्टेपिंग वाइब्रेशन" समस्या को हल करने के लिए ऑफिस बिल्डिंग और शॉपिंग मॉल के फर्श का वाइब्रेशन कंट्रोल चलना।
2। पुल इंजीनियरिंग
- केबल-स्थिर पुल और निलंबन पुल: हवा-प्रेरित स्पंदन और भंवर-प्रेरित कंपन को दबाएं।
- पैदल यात्री पुल: घने भीड़ के चलने और यातायात सुरक्षा सुनिश्चित करने के कारण प्रतिध्वनि को रोकें।
3। औद्योगिक उपकरण
- बड़े बिजली उपकरणों की नींव: मशीन संचालन द्वारा उत्पन्न कंपन को अवशोषित करें और उपकरण सटीकता और आसपास की संरचनाओं की रक्षा करें।
- पाइपलाइन सिस्टम: द्रव स्पंदन के कारण होने वाले कंपन को दबाएं और थकान क्षति को कम करें।
Vi। स्थापना और रखरखाव
1। स्थापना प्रक्रिया
- कार्यशील स्थिति विश्लेषण: मोडल विश्लेषण के माध्यम से मुख्य संरचना की प्राकृतिक आवृत्ति, मोड आकार और सबसे प्रतिकूल कंपन स्थिति का निर्धारण करें।
- पैरामीटर डिजाइन: द्रव्यमान अनुपात और आवृत्ति अनुपात के अनुसार टीएमडी मापदंडों का अनुकूलन करें, और प्रतिष्ठानों की संख्या और स्थिति का निर्धारण करें।
- फिक्स्ड इंस्टॉलेशन: कनेक्शन की कठोरता सुनिश्चित करने के लिए स्ट्रक्चरल बीम, कॉलम, या उच्च शक्ति वाले बोल्ट या वेल्डिंग के साथ टीएमडी बेस को ठीक करें।
- डिबगिंग और स्वीकृति: एक एक्सिटर के माध्यम से टीएमडी की कामकाजी स्थिति का परीक्षण करें, और सबसे अच्छा कंपन कमी प्रभाव प्राप्त करने के लिए स्पंज मापदंडों को समायोजित करें।
2। रखरखाव अंक
- नियमित निरीक्षण: हर 1 ~ 2 साल में बोल्ट की जकड़न, वसंत विरूपण और स्पंज तेल रिसाव का निरीक्षण करें।
- डम्पर रिप्लेसमेंट: डम्पर को उस समय में बदलें जब डंपिंग फोर्स 20% से अधिक हो जाता है (आमतौर पर सेवा जीवन 10 ~ 15 वर्ष होता है)।
- पैरामीटर रीसेट: यदि मुख्य संरचना को संशोधित किया गया है (जैसे कि फर्श जोड़ना या वजन कम करना), टीएमडी मापदंडों का पुनर्मूल्यांकन और समायोजित करें।
Vii। सावधानियां
- पैरामीटर मिलान: टीएमडी मापदंडों को कंपन में कमी के प्रभाव को कम करने या यहां तक कि आवृत्ति बेमेल के कारण कंपन को बढ़ाने से बचने के लिए मुख्य संरचना के साथ ठीक से ट्यून करने की आवश्यकता है।
- इंस्टॉलेशन स्पेस: अन्य घटकों के साथ टकराव से बचने के लिए TMD (स्ट्रोक से अधिक या ± 50 मिमी से अधिक या बराबर स्ट्रोक) आरक्षित करें।
- पर्यावरण अनुकूलनशीलता: आर्द्र वातावरण में एंटी-जंग कोटिंग्स (जैसे जिंक-निकेल मिश्र धातु कोटिंग्स) की आवश्यकता होती है, और उच्च तापमान प्रतिरोधी द्रव (120 डिग्री से अधिक या उससे अधिक तापमान प्रतिरोध) को उच्च तापमान वाले स्थानों में चुना जाना चाहिए।
- सुरक्षा अतिरेक: महत्वपूर्ण संरचनाओं (जैसे कि लाइफलाइन परियोजनाओं) के लिए, विश्वसनीयता में सुधार के लिए स्टैंडबाय टीएमडी या कई ट्यूनिंग सिस्टम स्थापित करने की सिफारिश की जाती है।
Viii। मामला संदर्भ
1। वाणिज्यिक भवन गलियारे की कंपन कमी
- समस्या: 36 मीटर स्पैन कॉरिडोर की ऊर्ध्वाधर प्राकृतिक कंपन आवृत्ति 2.92Hz है, और पैदल यात्री लोड के तहत शिखर त्वरण 0.225m/sic है, विनिर्देश आवश्यकता से अधिक है (0.15m/sic से कम या बराबर)।
- समाधान: 1 TMD (द्रव्यमान 1521 किग्रा, कठोरता 511.39kn/m, भिगोना गुणांक 2.389kn · s/m) स्थापित करें।
- प्रभाव: शिखर त्वरण 0.052m/s, तक कम हो जाता है, 76.89%की कमी, और प्राकृतिक कंपन आवृत्ति को 2.78Hz में समायोजित किया जाता है, आराम की आवश्यकताओं को पूरा करता है।
2। उच्च वृद्धि वाली इमारतों का पवन कंपन नियंत्रण
- प्रोजेक्ट: पवन कंपन (विनिर्देश सीमा 0.15m/s the) के तहत 0.18m/s top के शीर्ष त्वरण के साथ एक 200 मीटर उच्च-वृद्धि वाले कार्यालय भवन।
- समाधान: शीर्ष मंजिल पर 4 mtmds स्थापित करें (संरचनात्मक द्रव्यमान के 0.5% के लिए कुल द्रव्यमान खाते), 1.2 ~ 1.8Hz की आवृत्ति कवरेज के साथ।
- प्रभाव: शीर्ष त्वरण 0.12m/s to से कम हो जाता है, पवन कंपन प्रतिक्रिया 33.3%तक कम हो जाती है, और इनडोर कर्मियों को कोई स्पष्ट झटकों की सनसनी नहीं होती है।
Ix। तकनीकी सेवा
- परामर्श और डिजाइन: संरचनात्मक कंपन विश्लेषण, टीएमडी पैरामीटर अनुकूलन, और योजना डिजाइन, परिमित तत्व सिमुलेशन (जैसे कि ANSYS, YJK) का समर्थन करें।
- अनुकूलित उत्पादन: परियोजना की जरूरतों के अनुसार टीएमडी विनिर्देशों को अनुकूलित करें, और 3 डी मॉडलिंग और भौतिक मॉडल परीक्षण प्रदान करें।
- स्थापना और डिबगिंग: ऑन-साइट इंस्टॉलेशन के लिए पेशेवर टीम, वास्तविक समय में कंपन में कमी के प्रभाव को अनुकूलित करने के लिए एक कंपन निगरानी प्रणाली से लैस।
- बिक्री के बाद की गारंटी: उपकरण की स्थिति का पता लगाने के लिए 5 साल की वारंटी, आजीवन रखरखाव सहायता और नियमित रिटर्न विज़िट प्रदान करें।
लोकप्रिय टैग: ट्यून्ड मास डम्पर (टीएमडी), चीन ने मास डम्पर (टीएमडी) निर्माताओं, आपूर्तिकर्ताओं को ट्यून किया
