阻尼器的原理和作用
阻尼器的原理:利用阻尼特性来减缓机械振动及消耗动能。作用:使自由振动衰减的各种摩擦和其他阻碍。
液压阻尼器是一种对速度反应灵敏的振动控制装置,主要适用于核电厂、火电厂、化工厂、钢铁厂等的管道及设备的抗振动。常用于控制冲击性的流体振动(如主汽门快速关闭、安全阀排放、水锤、破管等冲击激扰)和地震激扰的管系振动;液阻尼器对低幅高频或高幅低频的振动不能有效地控制,该场合宜采用弹簧减振器。
阻尼器的主要部分是由钢索悬吊的两个各重约150吨的配重物体,悬挂在90层(395米处)。当强风来袭时,该装置使用传感器来探测风力大小和建筑物的摇晃程度,并通过计算机经由弹簧、液压装置来控制配重物体向反方向运动,从而降低建筑物的摇晃程度。其运作原理就像身处摇晃小船上的人,将身体朝小船晃动的反方向移动,来取得平衡。如果强风从北面刮来,配重物就好比一个巨大的“钟摆”摆向北面,使风阻尼器会产生一种与风向相反的力量,从而化解建筑物的摇晃程度,抵消强风对建筑物的影响。使用了这一装置之后,能把强风加在建筑物上的加速度降低40%左右,这样一来,即使遭受强风袭击,建筑内的人也基本感觉不到建筑物的摇晃。另外,风阻尼器也可以降低强震对建筑物、尤其是建筑物顶部的冲击。
阻尼器在航天、航空、军工、枪炮、汽车等行业中早已应用各种各样的阻尼器(或减震器)来减振消能。从20世纪70年代后,人们开始逐步地把这些技术转用到建筑、桥梁、铁路等结构工程中,其发展十分迅速。特别是有五十多年历史的液压粘滞阻尼器, 在美国被结构工程界接受以前,经历了大量实验,严格审查,反复论证,特别是地震考验的漫长过程。
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