Tuned Mass Damper – madala sagedusega

Timmitud massiga summuti on seade, mida kasutatakse peamiselt inseneriteaduses ja arhitektuuris, et vähendada struktuurivõnkumiste mõju, mida põhjustavad välised jõud, näiteks tuul, maavärinad, masinad või üheskoos kõndivad inimesed. See koosneb tavaliselt vedrude ja summutite abil konstruktsiooni külge kinnitatud massist. Kui konstruktsioon vibreerib, liigub mass vastassuunas, tasakaalustades vibratsiooni ja vähendades konstruktsiooni üldist liikumist. See aitab parandada hoonete, sildade ja muude suurte konstruktsioonide stabiilsust, ohutust ja mugavust, vähendades kõikumist ja võnkumisi.

TMD on kohandatud toode, mis on projekteeritud ja valmistatud vastavalt etteantud spetsifikatsioonidele. Igal juhul projekteeritakse TMD häälestussagedusele Ft, mis on leitav, kui põhikonstruktsiooni loodussagedused on teada. TMD mass, TMD summutustegur ja vedru konfiguratsioon hinnatakse optimeerimise ja põhisüsteemi + TMD minimaalse reageeringu leidmise teel, lahendades sellega seotud diferentsiaalvõrrandid.

Lõplike elementide analüüsi võib kasutada ka üldise globaalse reaktsiooni prognoosimiseks, kui FE-mudelis on rakendatud TMD.

TMD: Valik alates 50 kg
TMD: Vahemik 0,5 Hz - 30 Hz
TMD sagedus: ± 10 %
Värv ja pinnatöötlus:  nõuded
Paigalduse tüüp:  nõuete kohaselt

TMD rakendused ja üldine teooria

Timmitud massiga amortisaatorid on tavaliselt kasutusel järgmistes tüüpilistes rakendustüüpides:

• Jalakäijate sillad ja trepid jne, mida saab ergutada hüpates või kõndides. Eelkõige on see mugavuse, mitte konstruktsiooni probleem.
• Kontoripõrandad jms on erutatud kas hüppamise ja kõndimise või masinate poolt. Võib põhjustada nii ebamugavust kui ka struktuuriprobleeme.
• Veealused nafta- ja gaasiülekandeliinid. Laine koormuste poolt tekitatud erutused.
• Kõrged ja sihvakad konstruktsioonid, nagu sillad, korstnad ja tornid, mida tuul võib kergesti erutada, põhjustades konstruktsioonile ohtlikke olukordi.

Näide 1: Malmö jalakäijate sild

Loe selle kohta lähemalt meie juhtumiuuringust

Malmös asuva Bagers Platsi jalakäijate silla konstruktsiooni projekteerimise käigus selgus, et see vajab TMD-d, kuna madalaim vertikaalne omasagedus oli arvutuste kohaselt 1,85 Hz. Vibratec projekteeris TMD-lahenduse. Kokku paigaldati silla keskosasse 2 TMD-d, mille mõlema vibratsioonimass on 340 kg.

Blokeeritud TMD-ga silla summutussuhe: 1,5 %
TMD-ga silla summutussuhe: 9,0 %

Tänu esimese vertikaalse moodi suurenenud summutusele summutatakse kõndivate inimeste liikumist ja mugavuskriteeriumid on täidetud.

Näide 2: TMD kontoripõranda all

See on mitte-klassikaline TMD lahendus, kuna see koosneb sandwich-plaadist koos piirava summutuskihiga. Tugipunktide paigutuse ja plaadi mõõtmete tulemuseks on põranda tegeliku painutusmoodusega sarnane häälestussagedus.

Võib kasutada ka tavalist TMD-d koos vedrude ja amortisaatoritega.

Kuna põrand on 2D-struktuur, tuleb paigaldada mitu TMD-d, et vähendada vastuseid antud moondekujul.

Jalakäijate silla TMD esialgne projekteerimine põhineb klassikalisel teoorial, kasutades SDOF-meetodit, kuna konstruktsiooni dünaamilist käitumist kirjeldab mitme erineva harmoonilise ossikatsiooni lineaarne kombinatsioon. Seega saab struktuuri teisendada erinevateks ekvivalentse massiga vedru ossikilaatoriteks, millest igaühel on üks vabadusaste.