Viskose Flüssigkeitsdämpfer (VFD)

Viskose Flüssigkeitsdämpfer (VFDS)sind mechanische Geräte, die strukturelle Schwingungen durch Energiemittelabschnitt reduzieren. Sie arbeiten nach dem Prinzip der Flüssigkeitsbeständigkeit und werden üblicherweise in Gebäuden, Brücken und Industrieanlagen verwendet, die dynamischen Belastungen wie Erdbeben oder Wind unterliegen.
Der Zweck dieses Handbuchs besteht darin, Informationen über die Auswahl, Verwendung und Wartung von technischer, operativer und Compliance -Informationen bereitzustellenVFDs. In diesem Dokument werden das Arbeitsprinzip, die Spezifikationen, die Standards und die praktische Implementierungsanleitung beschrieben.
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Viskose FlüssigkeitsdämpferKinetische Energie durch die Bewegung eines Kolbens in einem mit einer viskosen Flüssigkeit gefüllten Zylinder in Wärme umwandeln. Die erzeugte Widerstandskraft ist proportional zur Geschwindigkeit der Bewegung und kann modelliert werden durch:
F = C × V
Wo:
- F=Dämpfungskraft
- C=Dämpfungskoeffizient (abhängig von der Öffnungsgröße und der Flüssigkeitsviskosität)
- V=Relativgeschwindigkeit des Kolbens
- =Velocity Exponent (typischerweise 0,1 bis 1,0)
Die Dämpfungskraft ist nichtlinear und hängt von der Geometrie und den Eigenschaften interner Komponenten und der Arbeitsflüssigkeit ab. Diese Geräte bieten eine zusätzliche Dämpfung ohne Steifheit, wodurch sie ideal für die Verringerung der Reaktion, ohne die natürliche Periode der Struktur zu verändern.
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Schlüsselkomponenten:
- Zylindergehäuse: Schließe die Dämpfungsflüssigkeit ein
- Kolbenbaugruppe: Bewegt sich innerhalb des Zylinders, um Druck zu erzeugen
- Öffnungen: Flüssigkeitsfluss regulieren
- Versiegelungssystem: Stellen Sie sicher
- Ende des Reittiers: Typischerweise Gabelung oder Kugellager

Entwurfsfunktionen:
- Keine beweglichen externen Teile
- Geeignet für den langfristigen Gebrauch ohne Wartung
-Fail-Safe-Design-Wenn Flüssigkeit verloren geht, ist die Einheit aus Vergleich zum passiven Zustand.
Anwendungen:
- Dissipation der seismischen Energie
- Winddämpfung
- Fußgängervibrationskontrolle
- Maschinenisolation

Erzeugungsprozess:

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Viskose Flüssigkeitsdämpfersind präzisionsmotorisierte Geräte, die auf eine Vielzahl von strukturellen Dämpfungsanforderungen zugeschnitten sind. Im Folgenden finden Sie die allgemeinen technischen Spezifikationen, die typischerweise in Standarddämpfermodellen gefunden wurden:
4.1 Kraft- und Schlaganfallbereiche
• Maximale Dämpfungskraft: 50 kN - 5.000 kN
• Hubkapazität: 50 mm - 750 mm (benutzerdefinierte Designs erhältlich)
• Geschwindigkeitsbereich: bis zu 3 m/s
• Geschwindigkeitsexponent (): 0,1 bis 1,0 (abgestimmt pro Design)
4.2 Betriebsbedingungen
• Betriebstemperatur: –40 Grad bis +70 Grad
• Lagertemperatur: –50 Grad bis +85 Grad
• Geeignet für feuchte, marine oder korrosive Umgebungen mit optionalen Beschichtungen oder Edelstahlmaterialien
4.3 Burst- und Beweisdruck
• Beweisdruck: 1,5 × Betriebsdruck
• Burstdruck:> 2,5 × Betriebsdruck
4.4 Materialien und Flüssigkeiten
• Gehäuse: Kohlenstoffstahl oder Edelstahl
• Kolbenstange: Chrom-plattierter Edelstahl
• Dichtungen: Schweißmetall -Balg
• Flüssigkeit: Silikonbasis oder synthetisches Öl (VV-D-1078-konform)
4.5 Typische Spezifikationstabelle

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Aus der Dämpfungskraft-Geschwindigkeitskurve ist es zu erkennen, dass wenn=0.1, wenn die Geschwindigkeit zunimmt, die Kraft leicht zunimmt. Wenn=2, ist die Situation entgegengesetzt, und wenn=1, liegt sie zwischen den beiden Fällen.
Aus der Dämpfungskraft-Verschiebungskurve ist ersichtlich, dass die Hystereseschleife die größte ist, wenn=0.1 die größte ist. Wenn=2, ist es das Gegenteil, und wenn=1, liegt es zwischen den beiden Situationen.
Daher wird der Geschwindigkeitsindex in der Regel zwischen 0,2 und 0,8 ausgewählt, wenn die Struktur eine Energieabteilung und die Stoßdämpfung erfordert. Wenn die Struktur Lastverteilung und Übertragung erfordert, wird der Geschwindigkeitsindex auf 2 ausgewählt.

Dämpfer sind durch nichtlineares Kraft-Geschwindigkeitsverhalten mit minimaler Phasenverzögerung gekennzeichnet. Leistungsdiagramme werden in der Regel für jedes Modell bereitgestellt. Typische Metriken sind:
• Force vs. Geschwindigkeitskurven (FV)
• Gewalt vs. Verschiebung (FD) Hysterese
• Dämpfungskraftkonsistenz im Vergleich zu Temperatur
Entwürfe gewährleisten die volle Energieabteilung mit minimalem Rückprall oder Verzögerungsverzögerung. FV -Kurven werden durch Modifizierung von Öffnungsgröße und Flüssigkeitseigenschaften eingestellt.
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Viskose Flüssigkeitsdämpferentsprechen den internationalen Design- und Teststandards:
6.1 Amerikanische Standards
• ASCE/SEI 7-22: Mindestdesignlasten und damit verbundene Kriterien für Gebäude und andere Strukturen (seismische Bestimmungen)
• AISC 341-22: Seismische Bestimmungen für strukturelle Stahlgebäude
• ASTM A370 / E2126: Mechanische Testmethoden für Strukturgeräte
• ICC-ES AC156 / AC494: Akzeptanzkriterien für nichtstrukturelle und strukturelle Dämpfungsgeräte
• OSHPD OSP: kalifornische seismische Einhaltung
6.2 Europäische Standards
• EN 15129: 2018: Anti-Seismic-Geräte
• EN 1998-1 (Eurocode 8): seismisches Design von Gebäuden
• ETAG 001 / EAD: Europäische Bewertungsdokumente für Bauprodukte
• CE -Markierung: Produkttreffen EN -Standards müssen der CE -Leistungserklärung entsprechen
6.3 Chinesische Standards
• GB/T 24338.1–2009: Entwurfsspezifikation für viskose Dämpfer
• JGJ/T 209-2010: Code für das seismische Design von Isolations- und Energiedissipationssystemen
• JT/T 926-2014: Spezifikationen für Autobahnbrückendämpfungsgeräte
• GB 50011-2022: Code für das seismische Design von Gebäuden
Alle Geräte müssen pro GB- und EN-Protokolle getestet werden, einschließlich der Ermüdung mit geringem Zyklus und der Temperaturstabilität.
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Dämpfer können in verschiedenen Absperr- oder Isolationsanordnungen installiert werden:
• Chevron -Auseinandersetzung: In invertierte V -Klammerkonfigurationen montiert
• Diagonale Verbreitung: positioniert in einer einzigen Strukturbucht
• Grundisolationsdämpfer: zwischen Struktur und Fundament installiert
• Ausleger und Verknüpfungen: Anschließen von Kernwandsystemen

Jede Konfiguration erfordert festgespannte Gabelmontage und axiale Ausrichtung, um eine uneingeschränkte Bewegung zu gewährleisten. Kugellager bieten Rotationsverträglichkeiten.

Installationstipps:
• Vermeiden Sie Fehlausrichtung oder Biegung von Kolbenstangen
• Überprüfen Sie die Nadelstifte und die Lagerschmierung
• Drucktest nach der Installation, falls angegeben

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• Jede Einheit, die auf Leistung von bis zu 100% Nennstrich und Geschwindigkeit getestet wurde
• zyklische Haltbarkeit: über 100 Millionen Zyklen
• Fabriktests umfassen:
o Hydrostatischer Burst -Test
o Dynamische Tests in vollem Maßstab (Geschwindigkeitsramping)
o Leckerkennung
o Kraftkalibrierung mit ± 5% Toleranz
Die Herstellung folgt typischerweise ISO 9001- oder AS9100 -Protokollen. Fett- und SAT -Dokumentation verfügbar.

Geben Sie Testbericht und Testberichte vom Dritten ein

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• Wartung: Wartungsfrei im Standardservice; Keine Schmierung erforderlich
• Feuerwiderstand: Silikonflüssigkeit, die für hohe Temperaturen bewertet wurden; Metalldichtungen sind feuerfest
• Sicherheitsfaktoren: In der Regel mit 2,0 × Sicherheitsrand für dynamischen Druck ausgelegt
Die Inspektion wird nach seismischen Ereignissen oder in 10-Jahres-Abständen empfohlen.
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Anwendungen umfassen:
• Seismische Nachrüstung von Erbe und kritischer Infrastruktur
• Vibrationskontrolle in Türmen, Fußgängerbrücken und Stadien
• Winddämpfung in Supertall -Gebäuden
Fallstudie:

Eine wichtige Fußgängerbrücke mit fußgängerinduzierten Schwingungen wurde mit 40 Knast-Dämmern nachgerüstet. Nach der Installationsmessungen zeigten eine Verringerung der Spitzenbeschleunigung um 95% und die Eliminierung resonanter Schwingungen.
Ein weiteres Beispiel umfasst basis isolierte Krankenhäuser mit Dämpfer, um die strukturelle Reaktion bei Erdbeben zu minimieren, wodurch die vollständige Betriebsfähigkeit nach dem Ereignis ermöglicht wird.
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