Viscous Fluid Demper (VFD)

Viskous væskedempere (VFDS)er mekaniske enheter designet for å redusere strukturelle vibrasjoner gjennom energispredning. De opererer etter prinsippet om væskemotstand og brukes ofte i bygninger, broer og industrianlegg underlagt dynamisk belastning som jordskjelv eller vind.
Hensikten med denne håndboken er å gi teknisk, operativ og etterlevelsesinformasjon om valg, bruk og vedlikehold avVFDS. Dette dokumentet skisserer arbeidsprinsippet, spesifikasjoner, standarder og praktisk implementeringsveiledning.
________________________________________

Viskøse væskedempereKonverter kinetisk energi til varme gjennom bevegelse av et stempel i en sylinder fylt med en tyktflytende væske. Motstandskraften som genereres er proporsjonal med bevegelseshastigheten og kan modelleres av:
F = C × V
Hvor:
- f=dempingskraft
- C=Dempingskoeffisient (avhenger av åpningsstørrelse og væskeviskositet)
- V=Relativ stempelhastighet
- =hastighetseksponent (vanligvis 0,1 til 1,0)
Dempekraften er ikke -lineær og avhenger av geometrien og egenskapene til indre komponenter og arbeidsvæske. Disse enhetene gir supplerende demping uten stivhet, noe som gjør dem ideelle for å redusere responsen uten å endre strukturens naturlige periode.
________________________________________

Nøkkelkomponenter:
- Sylinderhus: omslutter dempingsvæsken
- Stempelmontering: beveger seg i sylinderen for å generere trykk
- O enn: reguler væskestrømning
- Tetningssystem: Sikrer inneslutning av væsken og forhindrer lekkasje
- Sluttfester: Vanligvis clevis eller sfæriske lagre

Designfunksjoner:
- Ingen bevegelige ytre deler
- Passer for langvarig bruk uten vedlikehold
-Fail-Safe Design-hvis væske går tapt, er enheten som er standard til passiv tilstand
Applikasjoner:
- Seismisk energispredning
- Vinddemping
- Fotgjengervibrasjonskontroll
- Maskinisolasjon

Produserende prosess:

________________________________________

Viskøse væskedempereer presisjons-konstruerte enheter skreddersydd for å oppfylle et bredt spekter av strukturelle dempingskrav. Nedenfor er de generelle tekniske spesifikasjonene som vanligvis finnes på tvers av standard spjeldmodeller:
4.1 Force and Stroke Ranges
• Maksimal dempekraft: 50 kN - 5000 kN
• Slagkapasitet: 50 mm - 750 mm (tilpassede design tilgjengelige)
• Hastighetsområde: opptil 3 m/s
• Hastighetseksponent (): 0,1 til 1,0 (innstilt per design)
4.2 Driftsforhold
• Driftstemperatur: −40 grad til +70 grad
• Lagringstemperatur: −50 grad til +85 grad
• Passer for fuktige, marine eller etsende miljøer med valgfrie belegg eller rustfrie materialer
4.3 Burst and Proof Pressure
• Bevisstrykk: 1,5 × driftstrykk
• Burst -trykk:> 2,5 × driftstrykk
4.4 Materialer og væsker
• Hus: karbonstål eller rustfritt stål
• Stempelstang: forkrommet rustfritt stål
• SEALS: Sveisede metallbelg
• Væske: Silikonbasert eller syntetisk olje (VV-D-1078 kompatibel)
4.5 Typisk spesifikasjonstabell

________________________________________

Det kan sees fra dempingskrafthastighetskurven som når=0.1, når hastigheten øker, øker kraften litt. Når=2 er situasjonen motsatt, og når=1 er det mellom de to tilfellene.
Fra dempingskraftforskyvningskurven kan det sees at når=0.1 er hysteresesløyfen den største. Når=2 er det motsatt, og når=1 er det mellom de to situasjonene.
Derfor, når strukturen krever energispredning og støtdemping, er hastighetsindeksen vanligvis valgt til å være mellom 0,2 og 0,8. Når strukturen krever belastningsfordeling og overføring, er hastighetsindeksen valgt til å være 2.

Dempere er preget av ikke-lineær krafthastighetsatferd med minimal faseforsinkelse. Ytelsesgrafer leveres vanligvis for hver modell. Typiske beregninger inkluderer:
• Kraft vs. hastighet (FV) kurver
• Force vs. Displacement (FD) Hysterese
• Dempingskraftkonsistens kontra temperatur
Design sikrer full energispredning med minimal rebound eller etterslep. FV -kurver er innstilt ved å endre åpningsstørrelse og væskeegenskaper.
________________________________________

Viskøse væskedemperesamsvarer med internasjonal design og teststandarder:
6.1 Amerikanske standarder
• ASCE/SEI 7-22: Minimum designbelastning og tilhørende kriterier for bygninger og andre strukturer (seismiske bestemmelser)
• AISC 341-22: Seismiske bestemmelser for konstruksjonsstålbygninger
• ASTM A370 / E2126: Mekaniske testmetoder for strukturelle enheter
• ICC-ES AC156 / AC494: Akseptkriterier for ikke-strukturelle og strukturelle dempende enheter
• OSHPD OSP: California Seismic Compliance
6.2 Europeiske standarder
• EN 15129: 2018: Antiisismiske enheter
• EN 1998-1 (Eurocode 8): Seismisk design av bygninger
• ETAG 001 / EAD: Europeiske vurderingsdokumenter for byggeprodukter
• CE -merking: Produkter som oppfyller en standarder må samsvare med CE -ytelseserklæring
6.3 Kinesiske standarder
• GB/T 24338.1–2009: Designspesifikasjon for viskøse dempere
• JGJ/T 209-2010: Kode for seismisk design av isolasjons- og energispredningssystemer
• JT/T 926-2014: Spesifikasjoner for dempingsenheter for motorveier
• GB 50011-2022: Kode for seismisk design av bygninger
Alle enheter må testes per GB og EN-protokoller, inkludert utmattelse av lav syklus og temperaturstabilitet.
________________________________________

Dempere kan installeres i forskjellige avstivende eller isolasjonsarrangementer:
• Chevron avstivning: Montert i omvendt V -stagekonfigurasjoner
• Diagonal avstivning: plassert i en enkelt strukturell bukt
• Baseisolasjonsdempere: Installert mellom struktur og fundament
• Outrigger og koblinger: Koble til kjerneveggsystemer

Hver konfigurasjon krever festet clevisfester og aksial justering for å sikre ubegrenset bevegelse. Sfæriske lagre rommer rotasjonstoleranser.

Installasjonstips:
• Unngå feiljustering eller bøyning av stempelstang
• Kontroller pin-tightness og lager smøring
• Trykkprøve etter installasjon hvis det er spesifisert

________________________________________

• Hver enhet som er testet for ytelse opp til 100% nominell hjerneslag og hastighet
• Syklisk holdbarhet: Over 100 millioner sykluser
• Fabrikkprøver inkluderer:
o hydrostatisk burst -test
o fullskala dynamisk testing (hastighetsramping)
o Lekkasjdeteksjon
o Kraftkalibrering med ± 5% toleranse
Produksjon følger vanligvis ISO 9001 eller AS9100 -protokoller. Fett og SAT -dokumentasjon tilgjengelig.

Test -testrapport og testrapporter utstedt av tredjepart

________________________________________

• Vedlikehold: Vedlikeholdsfri under standardtjeneste; Ingen smøring kreves
• Brannmotstand: silikonvæske vurdert for høye temperaturer; metallforseglinger er brannsikre
• Sikkerhetsfaktorer: vanligvis designet med 2,0 × sikkerhetsmargin for dynamisk trykk
Inspeksjon anbefales etter seismiske hendelser eller med 10-års intervaller.
________________________________________

Søknader inkluderer:
• Seismisk ettermontering av arv og kritisk infrastruktur
• Vibrasjonskontroll i tårn, fotbroer og stadioner
• Vinddemping i supertall bygninger
Casestudie:

En viktig gangbro som viser fotgjengerinduserte vibrasjoner ble ettermontert med 40 kN-spjeld. Målinger etter installasjon viste en reduksjon i toppakselerasjon med 95% og eliminering av resonanssvingninger.
Et annet eksempel inkluderer basisolerte sykehus som bruker dempere for å minimere strukturell respons under jordskjelv, noe som muliggjør full operabilitet etter hendelsen.
_________________________________

Populære tags: Viskøs væskedamper (VFD), Kina viskøs væskedamper (VFD) produsenter, leverandører