Avstemt massedemper - lavfrekvent

En innstilt massedemper er en innretning som først og fremst brukes innen ingeniørkunst og arkitektur for å redusere effekten av strukturelle vibrasjoner forårsaket av eksterne krefter som vind, jordskjelv, maskiner eller mennesker som går i takt. Den består vanligvis av en masse som er festet til en konstruksjon ved hjelp av fjærer og dempere. Når konstruksjonen vibrerer, beveger massen seg i motsatt retning, motvirker vibrasjonen og reduserer konstruksjonens totale bevegelse. Dette bidrar til å forbedre stabiliteten, sikkerheten og komforten i bygninger, broer og andre store konstruksjoner ved å minimere svai og svingninger.

En TMD er et kundetilpasset produkt som konstrueres og produseres i henhold til gitte spesifikasjoner. I hvert enkelt tilfelle konstrueres TMD-en til en innstillingsfrekvens Ft, som kan finnes når egenfrekvensene til hovedkonstruksjonen er kjent. TMD-masse, TMD-dempingskoeffisient og fjærkonfigurasjon estimeres ved å optimere og finne den minste responsen for et hovedsystem + TMD ved å løse de tilhørende differensialligningene.

Finite element-analyse kan også brukes til å forutsi den samlede globale responsen med en TMD implementert i FE-modellen.

TMD: Rekkevidde fra 50 kg
TMD: Område fra 0,5 Hz - 30 Hz
TMD-frekvens: ± 10 %
Farge og overflatebehandling:  krav iht.
Installasjonstype:  krav iht.

Anvendelser og generell teori for TMD

Avstemte massedempere brukes vanligvis i følgende typiske bruksområder:

• Gangbroer og trapper osv. som kan bli opphisset ved hopping eller gange. Dette er først og fremst et komfortproblem og ikke et strukturelt problem.
• Kontorgulv og lignende som utsettes for støt enten ved hopping og gange eller fra maskiner. Kan forårsake ubehag og strukturelle problemer.
• Undervannsledninger for olje- og gassoverføring. Excitasjoner fra bølgelaster.
• Høye og slanke konstruksjoner, som broer, skorsteiner og tårn, kan lett settes i svingninger av vinden og forårsake farlige situasjoner for konstruksjonen.

Eksempel 1: Gangbro i Malmö

Les mer om dette i casestudien vår

Under prosjekteringen av gangbroen på Bagers Plats i Malmö ble det klart at det var nødvendig med en TMD, ettersom den laveste vertikale egenfrekvensen ble beregnet til 1,85 Hz. Vibratec designet en TMD-løsning. Totalt ble det installert to TMD-er med en vibrasjonsmasse på 340 kg hver i midten av broen.

Dempingsforhold for bro med blokkert TMD: 1,5 %
Dempingsforhold for bro med TMD: 9,0 %

På grunn av den økte dempingen i den første vertikale modusen dempes bevegelsene til gående personer, og komfortkriteriene er oppfylt.

Eksempel 2: TMD under kontoretasjen

Dette er en ikke-klassisk TMD-løsning, ettersom den består av en sandwichplate med et dempende lag. Plasseringen av støttepunktene og dimensjonene på platen resulterer i en innstillingsfrekvens som ligner på gulvets faktiske bøyemodus.

En vanlig TMD med fjærer og dempere kan også brukes.

Siden gulvet er en 2D-struktur, må det installeres flere TMD-er for å redusere responsen ved en gitt modeshape.

Den foreløpige utformingen av en TMD til en fotgjengerbro er basert på klassisk teori ved hjelp av SDOF-metoden, ettersom konstruksjonens dynamiske oppførsel beskrives av en lineær kombinasjon av flere ulike harmoniske ossicilasjoner. Konstruksjonen kan derfor transformeres til ulike fjærende ossicilatorer med tilsvarende masse, hver med én frihetsgrad.