Spezifische Leistung in verschiedenen Temperaturbereichen
1. Niedriger-Temperaturbereich (< -10℃ to 0℃, slightly varying by material formula)
- Erheblicher Rückgang der Energieverlustkapazität: Der Verlustfaktor (tanδ) fällt stark ab (kann unter 0,2 fallen, weit unter den Standardbereich von 0,3–0,8 bei Raumtemperatur). Molekülketten sind schwer zu gleiten, die interne Reibungsenergiedissipation nimmt ab und die Fläche der Hystereseschleife wird deutlich reduziert;
- Abnormale Zunahme der Steifheit: Der Speichermodul (G') steigt stark an und der VED nähert sich einer „starren Unterstützung“ durch eine „energieabführende Komponente“. Bei Strukturvibrationen ist der Verformungswiderstand groß und es ist wahrscheinlich, dass eine „harte Stoß“-Reaktion auftritt;
- Gefahr der Materialversprödung: Einige Materialien auf Gummibasis-können an Viskoelastizität verlieren und spröde werden. Bei großen Verformungen kann es leicht zu Rissen und Rissen kommen, und sogar die Energieableitungsfunktion kann verloren gehen.
- Anwendungsbeschränkungen: Gewöhnliche VEDs können die Designanforderungen in diesem Bereich nicht erfüllen, und es müssen spezielle Formeln für niedrige -Temperaturen (z. B. Materialien auf der Basis von modifiziertem Silikonkautschuk-) ausgewählt werden.
2. Raum-Temperaturbereich (5 bis 40 Grad, optimale Auslegungstemperaturzone für VEDs)
- Stabile und effiziente Energie-Ableitungskapazität: Der Verlustfaktor wird im Kernbereich von 0,35 ± 15 % gehalten. Die innere Reibung der Molekülketten ist ausreichend und die Hystereseschleife ist voll und symmetrisch, wodurch mechanische Schwingungsenergie effizient in thermische Energie umgewandelt werden kann.
- Ausgewogene Abstimmung von Steifigkeit und Dämpfung: Der Speichermodul (G') und der Verlustmodul (G'') behalten die Designwerte bei, sorgen für eine stabile zusätzliche Steifigkeit der Struktur und leiten Windvibrationen und kleine Erdbebenenergie durch Dämpfung schnell ab;
- Starke Leistungskonsistenz: Temperaturschwankungen haben kaum Einfluss auf die Indikatoren (normalerweise beträgt die Änderungsrate der Steifigkeit/Dämpfung).<10%), adapting to the conventional service environment of most buildings and bridges.
3. Mittlerer-Hoher Temperaturbereich (40 Grad–60 Grad)
- Allmähliche Abschwächung der Energie-Dissipationskapazität: Der Verlustfaktor nimmt langsam ab, die innere Reibungseffizienz viskoelastischer Materialien nimmt ab, die Fläche der Hystereseschleife schrumpft und die Energiedissipationseffizienz nimmt im Vergleich zur Raumtemperatur um 20–40 % ab;
- Kontinuierliche Abnahme der Steifigkeit: Der Speichermodul (G') nimmt linear ab und die zusätzliche Steifigkeitsunterstützung des VED für die Struktur wird schwächer, was zu einer Zunahme der strukturellen Verschiebungsreaktion führen kann;
- Gefahr von Materialaustritt: Langfristige Einwirkung dieser Temperatur kann bei manchen Gummimaterialien zu einem leichten Kriechen führen, was die Stabilität der langfristigen Energieableitung beeinträchtigt, jedoch nicht den Ausfallwert erreicht.
4. High-Temperature Range (>60 Grad)
- Beinahe Ausfall der Energieableitungsfunktion: Der Verlustfaktor sinkt unter 0,15, das viskoelastische Material ist nahezu „vollständig viskos“, die innere Reibung verschwindet fast, die Hystereseschleife ist flach und Energie kann nicht effektiv abgeleitet werden;
- Deutliche Verringerung der Steifigkeit: Der Speichermodul (G') sinkt auf 30–50 % des Werts bei Raumtemperatur, und die VED ist schwierig, strukturelle Verformungen einzudämmen, was zum Verlust der Kontrolle über die strukturelle Vibrationsreaktion führen kann;
- Dauerhafter Sachschaden: Langfristige Einwirkung führt zu thermischer Alterung und zum Bruch der Molekülkette des Materials. Selbst wenn die Temperatur auf Raumtemperatur zurückkehrt, kann die Energieableitungsleistung nicht wiederhergestellt werden. In schweren Fällen kann es zu Materialverlust und Verbindungsfehlern kommen.