Damping koeffitsienti va damping ko'rsatkichi: printsiplar, farqlar va muhandislik ilovalari

Qurilishda ishlatiladigan yopishqoq amortizatorlar uchun standart mexanik formula quyidagicha aniqlanadi:

F=C⋅v

Qayerda:
- F: Damperning chiqish damping kuchi (kN)
- C: Damping koeffitsienti, asosiy kuch chiqarish quvvatini ifodalaydi
- v: Damper pistonining nisbiy harakat tezligi (m/s)
- : Damping tezligining ko'rsatkichi, damping kuchining chiziqli bo'lmagan o'zgarishini aniqlash

Ushbu formula damping koeffitsienti va damping ko'rsatkichining tegishli funktsiyalarini aniq ajratib turadi. Koeffitsient kuchning umumiy kattaligini nazorat qiladi, eksponent esa damperning tezlik sezgirligida ustunlik qiladi.

2.1 Ta'rif va birlik

Damping koeffitsienti fizik parametr bo'lib, yopishqoq amortizatorning asosiy damping kuchini va umumiy energiyani yo'qotish qobiliyatini tavsiflaydi. Bu amortizatorning umumiy yuk darajasini va amortizatorning tonajini aks ettiruvchi birlik harakat tezligida asosiy quvvat chiqishiga ishora qiladi.

Chiziqli bo'lmagan yopishqoq amortizatorlar uchun damping koeffitsientining standart birligikN·(s/m)^. =1 bilan chiziqli amortizatorlar uchun qurilma soddalashtirilgankN·s/m.

2.2 Aniqlovchi omillar

Damping koeffitsientining qiymati amortizatorning konstruktiv dizayni va ichki muhiti, asosan, silikon moyining yopishqoqligi, pistonning kesishish maydoni, amortizatsiya teshiklarining umumiy maydoni va silindrning struktura o'lchamlari bilan belgilanadi. Yog 'qovushqoqligining yuqoriligi va damping oqimining katta maydonlari damping koeffitsientini sezilarli darajada oshiradi va shu bilan damperning quvvat chiqarish quvvatini yaxshilaydi.

2.3 Muhandislik jismoniy ahamiyati

Damping koeffitsienti to'g'ridan-to'g'ri damperning tonaj darajasini belgilaydi. Turli xil spetsifikatsiyadagi amortizatorlar (100kN, 300kN, 1000kN) asosan damping koeffitsientlari bilan farqlanadi. Kattaroq C qiymati seysmik va tebranishlarni kamaytirish effektlarini ta'minlab, bir xil tezlik sharoitida tebranish siklida ko'proq damping kuchini va ko'proq energiya sarfini anglatadi. Aksincha, kichikroq damping koeffitsienti past -amplitudali mikro-vibratsiyani boshqarish uchun mos keladi, masalan, baland binolarning shamol-induktsiyasi-.

3.1 Asosiy ta'rif

Damping tezligining ko'rsatkichi amortizatorning tashkiliy formulasida harakat tezligining quvvat indeksidir. Bu o'lchovsiz parametr bo'lib, damping kuchi va harakat tezligi o'rtasidagi chiziqli bo'lmagan munosabatni nazorat qiladi va amortizatorning kuch-tezligi egri chizig'ining shaklini belgilaydi.

3.2 Umumiy qiymat diapazonlari va tasnifi

Strukturaviy muhandislikda damping ko'rsatkichi turli xil qo'llash stsenariylari uchun qat'iy o'rtacha diapazonga ega:

Chiziqli damping (= 1): Damping kuchi harakat tezligiga qat'iy proportsionaldir. U barqaror quvvat chiqishi va bir xil chastotali javobga ega boʻlib, u uskunalarning tebranishlarini aniq izolyatsiyalash va past-amplitudali tebranishlarni boshqarishda keng qoʻllaniladi.

Nochiziqli seysmik damping (= 0.2 ~ 0,6): Binolarni seysmik himoya qilish uchun eng ko'p ishlatiladigan diapazon (0,3 ~ 0,5 optimal). Kam qiymatlarga ega amortizatorlar past tezlikda (kichik zilzilalar va shamol tebranishi) past quvvat chiqishiga ega va yuqori tezlikda (kuchli zilzilalar) tez ortib borayotgan damping kuchini hosil qiladi, bu esa tizimni himoya qilish uchun avtomatik energiya tarqalishini yaxshilaydi.

Yuqori-ko'rsatkichli damping ( > 1): Maksimal qiymati 2 ga yaqin bo'lgan orifis drossel tuzilmalariga xosdir. Damping kuchi ortib borayotgan tezlik bilan keskin ko'tariladi, bu mahalliy strukturaviy stress kontsentratsiyasini osongina keltirib chiqaradi va qurilish muhandisligida kamdan-kam qo'llaniladi.

3.3 Turli qiymatlarning mexanik xususiyatlari

Kichikroq damping ko'rsatkichi kuchliroq tezlikning chiziqli bo'lmagan sezgirligini ko'rsatadi. Kichkina tebranish yuklari ostida amortizator ortiqcha strukturaning qattiqligini oldini olish va bino qulayligini ta'minlash uchun yumshoq kuch chiqaradi. Kuchli zilzila ta'sir yuklari ostida damping kuchi katta seysmik energiyani iste'mol qilish va struktura shikastlanishini kamaytirish uchun eksponent ravishda oshadi. 1 ga yaqin damping ko‘rsatkichi chiziqli va barqaror energiya tarqalishini ko‘rsatadi, bu esa o‘ta baland binolar va ulangan inshootlarning-shamol tebranishlarini-uzluksiz bostirish uchun idealdir.

Ko'pgina muhandislik amaliyotchilari ikki parametrni chalkashtirib yuborishadi, lekin ularning mexanik funktsiyalari, sozlash usullari va dizayn mantig'i butunlay boshqacha. Asosiy farqlar quyidagicha umumlashtiriladi:

Asosiy funktsiya: Damping koeffitsienti (C) amortizatorning umumiy quvvat chiqishi va umumiy energiya tarqalish qobiliyatini nazorat qiladi; damping ko'rsatkichi () tezlik bilan damping kuchining chiziqli bo'lmagan o'zgarish qoidasini boshqaradi.

Parametrni sozlash: Damping koeffitsienti piston hajmini, yog 'qovushqoqligi va damping teshigi maydonini o'zgartirish orqali o'rnatiladi; damping ko'rsatkichi teshik shakllari va ichki oqim kanali tuzilmalarini o'zgartirish orqali optimallashtiriladi.

Dizayn asoslari: Damping koeffitsienti konstruktiv seysmik qarshilik uchun zarur bo'lgan maksimal damping kuchiga qarab tanlanadi; damping ko'rsatkichi tebranish turlari (zilzila tebranishi yoki shamol tebranishi) va tezlik xususiyatlariga ko'ra mos keladi.

Vizual tushunish: C amortizatorning "kuchliligini" ifodalaydi, shu bilan birga turli xil harakat tezligida damperning "javob xususiyatini" ifodalaydi.

5.1 Baland{1}}binolar va yuqori-seysmik-intensivlikdagi inshootlar

Tegishli damping koeffitsienti bilan 0,3 ~ 0,5 damping ko'rsatkichini tanlang. Ushbu konfiguratsiya shamol tebranishi va kichik zilzilalar ostida kam quvvat chiqishi va yaxshi qulaylikni ta'minlaydi va kuchli zilzilalarda kuchli energiya tarqalishini va tizimli himoyani ta'minlaydi, xizmat ko'rsatish va tizim xavfsizligini muvozanatlashtiradi.

5.2 Super{1}}baland-ko‘tarilish va ulangan tuzilmada shamol tebranishini boshqarish

0,6 ~ 0,9 (chiziqliga yaqin) o'rtacha damping ko'rsatkichini qabul qiling. Taxminan chiziqli kuch-tezlik munosabatlari past{4}}amplitudali va tez-tez shamol keltirib chiqaradigan tebranishlar-uchun energiyaning uzluksiz va barqaror tarqalishini ta'minlaydi, binoning tebranishini samarali bosadi va strukturaning shamolga chidamliligini oshiradi.

5.3 Ko'prik seysmik va zarba yukini nazorat qilish

0,15 ~ 0,3 bo'lgan past damping ko'rsatkichini tanlang. Zilzilalar paytida katta deformatsiya va yuqori tezlikda damper ko'prik tuzilmalari uchun samarali chegara himoyasini va ta'sir energiya sarfini amalga oshirish uchun damping kuchini tezda oshiradi.

5.4 Nozik tebranishlarni izolyatsiya qilish tizimlari

Chiziqli amortizatorlarni qabul qiling =1. Barqaror chiziqli damping kuchi chiziqli boʻlmagan tebranish shovqinlarini bartaraf qiladi va nozik asboblar va jihozlarning yuqori aniqlikdagi tebranish izolyatsiyasi talablariga javob beradi.

6.1 Damping ko'rsatkichi ( ) va damping nisbati (z)

Damping nisbati z butun strukturaning o'lchovsiz umumiy parametri bo'lib, bino strukturasining tabiiy tebranishini pasaytirish qobiliyatini tavsiflaydi. Bundan farqli o'laroq, amortizatsiya ko'rsatkichi bitta amortizator komponentining o'ziga xos parametri bo'lib, faqat amortizatorning mexanik xususiyatlarini aniqlaydi, umumiy strukturaviy ish faoliyatini ifodalamaydi.

6.2 Damping koeffitsienti (C) va ekvivalent damping koeffitsienti (Ceq)

Asl amortizatsiya koeffitsienti C amortizatorning zavod tomonidan sozlangan{0}}o'ziga xos parametridir. Ekvivalent damping koeffitsienti Ceq - bu damperning haqiqiy jismoniy parametri emas, balki taxminiy hisoblash parametri bo'lgan strukturaviy chekli elementlar tahlili uchun chiziqli konvertatsiya qiymati.