A viszkózus csillapítás eleme
A földrengés hatásának számbavétele azt sugallja, hogy az építkezés passzív ellenáll az erő, deformálhatóság és az energiaelnyelés kombinációján. Az ilyen rendszer csillapításának szintje rendszerint nagyon alacsony, és így az ilyen rendszerben az energiaeloszlás mennyisége szintén alacsony az elasztikus viselkedés tekintetében. Során egy erős földrengés alakváltozása megy túl a határértéket a rugalmasság és a szerkezet nem összeomlás csak azért, mert képes rugalmasan deformálódnak, nem. A nem rugalmas alakváltozások lokalizált műanyag zsanérok formájává alakulnak, ami fokozott megfelelést és energiaelnyelést eredményez. Ugyanakkor a földrengés legnagyobb részét a helyi károk okozzák.
Tekintsük az energiaeloszlást a szerkezetben. A szeizmikus működés során bizonyos mennyiségű energia lép be a szerkezetbe. Ez az energia kinetikus és potenciális formában jelenik meg, amelyet fel kell szívni vagy szét kell szedni. Ha a szerkezet nem csillapodik, akkor az oszcillációk határozatlan ideig tartanak. Mindazonáltal a kialakításnak mindig van némi csillapítási paramétere, és ennek következtében az oszcillációk amplitúdója csökken a mozgás során. Növelje a szerkezet ellenállását a földrengéshez, és csökkentse a károsodás mértékét a speciális csillapító elemek hozzáadásával. Az ilyen elemek be vannak építve a keretbe és elnyelik az általuk áthaladó energiát.
Az ilyen rendszer energia megőrzésének törvénye a következőképpen alakul:
hol van a teljes energia a földrengés hatására,
- teljes kinetikus energia,
- az elasztikus deformáció energiája,
- az energia nem elasztikus deformáció,
- egy speciális csillapító elemben elszeparált energia.
A PC LIRA-CAD lehetővé teszi, hogy figyelembe vegyék a speciális csillapító elemek munkáját egy viszkózus csillapítás véges elemével (CE No. 62), amelynek a rajzát az 1. ábrán mutatjuk be.
1. ábra Rendszerrugós csappantyú.
Tekintsük az elem működését.
Az ilyen elemekben az egyik oszcillációs ciklusban bekövetkező energiaveszteség definiálható
hol van a csillapító erő.
A lineáris matematikai modellben a viszkózus csillapító erő.
A harmonikus oszcillációk egyenletének formája van
és a mozgás sebessége kifejezéssel határozható meg
Figyelembe véve azt, tudunk írni
Ezután az energiaveszteség egy ciklusú oszcillációban van
A rezonancia,
A (4) egyenlet a formában írható
A kifejezés (9) a következőképpen ábrázolható:
A (10) egyenlet által definiált ellipszis grafikusan ábrázolható (2.
2. ábra Energiaszepadás viszkózus csillapításon oszcillációs ciklusonként.
Az energiaeloszlás egyéb mechanizmusai viszkózus csillapításnak is tekinthetők úgy, hogy a munkát egy ciklusban kiegyenlítik, ahogyan egy viszkózus zsalu esetében is.
Következésképpen az egyenértékű csillapítási tényező a következő:
Nézzük meg a két kép oszcillációjának tesztelési példáját. A geometriai és fizikai jellemzők azonosak. Az átmérő hossza 5 m, a padló magassága 3 m, az oszlopok keresztmetszete I-gerenda No. 35K1, a gerendák keresztmetszete I-gerenda No. 30B1. Mindkét keret azonos dinamikus terheléssel rendelkezik. A padlók egyik kereténél egy viszkózus csillapító elem (CE 62) elemeit állítjuk be a 3. ábrán látható módon.
3. ábra Számítási modell.
A viszkózus csappantyú elem jellemzői a formában vannak megadva (4.
Ábra. 4. A párbeszédpanel.
Hol van az axiális irányban (N / m) az elem merevsége, a viszkózus csillapítási tényező (ND a csillapítási együttható kiszámításához, formula
Csillapítási fok - a csillapítási tényező dimenzió nélküli aránya a kritikus csillapításhoz:
A mozgás jellege a csillapítás mértékétől függően három esetre osztható:
- <1,0 колебательное движение;
- > 1,0 nem oszcilláló mozgás;
- = 1,0 mozgás kritikus csillapításkor.
Tekintsük a csillapítás mértékének hatását. A három kerettel a CE 62-tel (5. ábra) különböző paramétereket állítunk be.
5. ábra Számítási modell.
Vannak különböző mechanizmusok, amelyek csillapodást okozhatnak a tervezésben. A LIRA-CAD számítógépen speciális CE-t alkalmaznak, amely szimulálja a viszkózus csillapító egyenes elemének munkáját. Egy ilyen elemnél a csillapító erő arányos a sebességgel. Sok esetben a csillapító erő ilyen egyszerű kifejezése lehetetlen. Ugyanakkor egyenértékű viszkózus csillapítási együtthatót lehet elérni. Ehhez ki kell egyenlíteni a kinetikus és potenciális energia elvesztését a szórás energiájához.
Hiba történt? Válassza ki, és nyomja meg a Ctrl + Enter gombot, hogy elmondja nekünk.