Федорова М.Ю.
к. ф-м. н., доцент, Санкт-Петербургский
государственный университет (СПбГУ), Санкт-Петербург, Россия
Публикации
Влияние способа учета демпфирования на оптимизацию параметров динамического гасителя колебаний
Журнал: №6-2021
Подробнее
Целью исследований является оценка влияния способа учета демпфирования
на эффективность и подбор оптимальных параметров динамических гасителей
колебаний при сейсмических воздействиях. Особое внимание уделено работе
динамических гасителей колебаний большой массы. Рассматриваются установившиеся
гармонические колебания демпфированной системы с динамическим гасителем.
Расчетная модель представлена двумя массами, соединенными пружинами. Оптимальные
параметры гасителя определяются путем минимизации пиковых смещений на
амплитудно-частотной характеристике рассматриваемой системы. Рассмотрено три
способа учета демпфирования: гистерезисное в сооружении и гасителе,
эквивалентное вязкое в сооружении и пружине гасителя, а также гистерезисное в
сооружении и пружине гасителя и дополнительное вязкое в пружине гасителя.
Установлено, что при массе гасителя менее 10% от массы защищаемого сооружения
способ учета потерь энергии в сооружении и пружине гасителя не существенен. При
гасящей массе более 50% от веса сооружения способ учета демпфирования
приобретает принципиальное значение. Отмечено, что для сильно демпфированных
систем эффективность динамического гасителя колебаний заметно снижается.
По-видимому, имеющаяся в литературе неоднозначность и противоречивость
рекомендаций по подбору демпфирования в динамическом гасителе связана с
существенным влиянием способа учета демпфирования в системе. Рекомендуется
учитывать демпфирование в пружине гасителя и в сооружении раздельно. В
сооружении демпфирование не превышает обычно 15% от критического и способ его
учета не важен, а в пружине гасителя используются специальные демпферы и их
учет должен соответствовать фактической диаграмме нагружения демпфера.
Учет демпфирования в задачах теории сейсмостойкости. Ответ на статью Huating Chen, Ping Tan, Fulin Zhou “An improved response spectrum method for non-classically damped systems”
Журнал: №1 2022
Подробнее
Анализируются результаты статьи Huating Chen, Ping Tan, Fulin Zhou “An improved response spectrum method for non-classically damped systems”, опубликованные ранее в Bulletin of Earthquake Engineering. Отмечается, что статья содержит важный материал, позволяющий анализировать системы с произвольным демпфированием. Важным, по мнению авторов, является методика построения спектров скоростей при большом демпфировании. Представленный в рассматриваемой статье материал является своего рода основанием для явного учета демпфирования в нормативных документах. Для этого необходима увязка сложившейся нормативной базы с теоретическими исследованиями. Соответствующие предложения изложены в представленном отклике и проиллюстрированы на примере. Наиболее сложным в настоящее время является аккуратное построение уравнений демпфирования, в частности, учет внутреннего трения в материале.