チューンドマスダンパー

TMD または高調波吸収装置と呼ばれることが多い調整マス ダンパーは、構造物の高振動振幅点に取り付けられる二次的なマス スプリング ダンパー システムです。その役割は、共振運動を打ち消すことです。風、歩行者交通、または機械が構造物の固有振動数の 1 つを励起すると、TMD は反対に振動し、主構造物から機械エネルギーを引き出し、熱として放散します。その結果、揺れ、加速度、変位が顕著に減少し、乗員の快適性が向上し、非構造要素が保護され、疲労寿命が延長されます。

揚州天順は、建物、橋、工業用煙突、細長い建築物向けに調整されたマス ダンパーを供給しています。設計と製造作業は、ISO 9001 要件を満たす品質管理システムの下で実行される、20 年を超える制振技術の経験によってサポートされています。

3 つのコンポーネントが構造に合わせてどのように調整されるか

TMD が機能するのは、質量、剛性、減衰という 3 つのパラメータがホスト構造の動的特性に一致するように調整されるためです。

質量は、ターゲット振動モードのモーダル質量の一部としてサイズ設定されます。一般的な質量比は、利用可能なスペース、必要な性能、および構造上の制約に応じて、モーダル質量の 0.5% から 5% の範囲になります。一般に、質量が大きいほど振動は大幅に低減されますが、床やフレームに追加の重力負荷がかかります。

通常、コイル スプリングまたは板バネによって提供される剛性は、TMD の固有振動数が問題となる構造振動数とほぼ一致するように選択されます。実効帯域幅を広げるために、小さな意図的なオフセットが導入されることがあります。構造が共振し始めると、TMD 質量はほぼ同じ周波数で位相がずらして振動し、構造の動きを押し戻す慣性力が発生します。

減衰要素 (多くの場合、粘性ダンパーまたは渦電流ダンパー) は、TMD 自体の振動の振幅を制御し、1 サイクルあたりどれだけのエネルギーを除去できるかを決定します。ダンピングが小さすぎると、鋭いが狭い応答が得られます。多すぎると質量がロックされ、利点が無効になります。最適な減衰比は、質量比と対象の周波数範囲全体にわたる望ましい性能に基づいて計算されます。

これら 3 つのパラメータが正しく設定されると、TMD は外部電源、バルブ、制御信号なしで機能します。構造が共振状態になると自動的に反応し、危機的でない状況では休止状態のままになります。

設計と製造のアプローチ

当社が提供するすべての TMD はプロジェクト固有のアセンブリです。まず、構造のモーダル解析 (固有振動数、モード形状、モーダル質量) を開始します。これらは通常、記録のある構造エンジニアによって提供されます。このデータから質量を選択し、必要なバネ剛性を計算し、指定された加速度または変位の低減を実現する減衰特性を定義します。

質量体は通常、鋼板をボルト締めまたは溶接してコンパクトなブロックに製造します。スプリングは、必要な正確なレートと疲労寿命に合わせて専門メーカーに発注されます。減衰は、ストローク、寿命、メンテナンスの好みに応じて、流体粘性要素、粘弾性パッド、または磁気渦電流システムを通じて実現できます。すべてのコンポーネントは、構造物に固定される剛性の支持フレーム内で組み立てられ、位置合わせされます。

耐荷重部品の材料トレーサビリティは維持されており、スプリング証明書は文書パッケージに含まれています。組み立てたTMDの固有振動数と減衰比を出荷前に試験機で検証します。設計目標を満たしていることを確認したレポートを製品と同梱して納品します。

技術範囲

高い煙突や観測塔などの非常に低い周波数の用途には、重力復元力が必要な剛性を提供する振り子タイプの TMD を供給できます。

調整されたマスダンパーが目に見える違いを生む場所

橋と鉄塔

長径の歩道橋や道路橋は、歩行者による横揺れや風による振動の影響を受けやすくなります。デッキの下またはパイロンの内側に取​​り付けられた TMD は、加速を快適なレベルまで低減し、ケーブルやジョイントの疲労を防ぎます。

細長い構造物

煙突、テレビ塔、観測塔では、渦の放出や突風による横風の振動が発生します。臨界モードの上部または腹の近くにある TMD は振幅を削減し、構造シェルを保護します。

歩行者用構造物

歩いたり、走ったり、リズミカルな群衆の動きによって興奮する階段、講堂のバルコニー、歩道橋は、TMD を使用して調整できます。質量、スプリング、ダンパーは、歩道の下や仮天井の中に隠されることがよくあります。

産業用建物および機器プラットフォーム

ファン、コンプレッサー、遠心分離機、その他の回転機械は、既知の周波数で定常状態の振動を生成します。機器の動作速度または床の共振周波数に合わせてダンパーを調整することで、振動が隣接するエリアに伝播するのを防ぎ、配管接続や電気キャビネットのメンテナンスを軽減します。

大きなオープンスパンを持つ建物の床

固有振動数が低いオフィスのフロア、体育館、コンサート ホールは、群衆がリズムに合わせて動くと弾んでいるように感じられます。天井の空洞または上げ床の下に設置された TMD は、建築レイアウトを変更することなく動きを減衰します。

よくある質問

TMD の適切なサイズとチューニングをどのように決定しますか?

構造エンジニアは、固有振動数、モード形状、モード質量などのモード解析結果を提供します。次に、確立された調整式を使用して質量、剛性、減衰を計算します。現状の周波数を検証するためにフィールド測定キャンペーンが必要な場合、当社はそのプロセスをサポートし、最終試運転前に TMD を微調整することができます。

TMD は複数の振動モードに対応できますか?

単一の TMD は 1 つの特定の周波数に調整されます。複数のモードを制御する必要がある場合は、複数の TMD をインストールして、それぞれが異なる周波数をターゲットにすることができます。あるいは、より小さい TMD の分散アレイにより、より広い周波数帯域をカバーできます。

TMD にはメンテナンスが必要ですか?

スプリングやベアリングなどの機械部品は定期的に目視検査する必要があり、固有振動数はポータブル加速度計で定期的に検証できます。減衰要素は、特に密閉された流体ダンパーの場合、通常、設計寿命の間はメンテナンスフリーです。納品ごとに検査スケジュールを提供します。

TMD を追加すると建物の静荷重に影響しますか?

はい、TMD はその質量に等しい集中死荷重を加えます。構造エンジニアは、床またはフレームの設計においてこれを考慮する必要があります。必要に応じて局所的な補強を含めることができるように、設計プロセスの早い段階で正確な重量、設置面積、固定の詳細を提供します。

カスタム TMD の通常の納期はどれくらいですか?

リードタイムは質量のサイズとダンパーのタイプによって異なります。参考として、500 kg ～ 5,000 kg の範囲の標準的な TMD は 10 ～ 14 週間で構築およびテストできます。大型のユニットや広範な認定テストが必要なユニットの場合は、さらに時間がかかる場合がありますが、お見積りの段階で確認させていただきます。

天順との連携

モーダル データまたは振動問題の説明を送信していただければ、アプリケーション エンジニアが営業日以内に予備的な TMD 構成とパフォーマンスの見積もりを返信します。私たちはプロジェクトチームと協力して、ダンパーが利用可能なスペースに適合し、性能仕様を満たすように、マスの形状、スプリングの配置、減衰タイプを最終決定します。カスタム仕上げ、耐候性エンクロージャ、リモート監視機器はすべて当社の標準装備の一部です。

当社の製造マイルストーンはオープンに伝えられ、完成した状態の調整パラメータを確認する最終テストレポートが提供されます。納品後も、試運転サポートや長期メンテナンスに関するアドバイスを提供します。

動きに逆らって動く調整されたマスダンパーは、外部電力を 1 ワットも必要とせずに構造を落ち着かせます。