電磁渦流耗能調諧質量阻尼器匯報人：徐紹力指導老師：何文福一、引言電磁渦流耗能調諧質量阻尼器主要采用懸臂梁作為整個阻尼器的剛性連接元件，圓柱拉伸彈簧作為阻尼器的彈性元件，并通過摩擦較小的直線軸承導向，采用電渦流作為阻尼元件。與傳統的TMD結構相比，電渦流TMD使用電渦流阻尼取代了傳統的摩擦阻尼。在整個電渦流TMD工作過程中，通過調節質量塊的有效行程調整電渦流TMD的阻尼系數；導體與產生磁場的構件沒有任何接觸，從而大大減小了整個結構的損耗突出特點：（1）具有理想的線性粘滯阻尼特性（2）阻尼系數簡單連續可調（3）材料均為耐久性高的金屬（4）無附加剛度（5）無工作流體，不會出現漏液問題（6）無接觸，無摩擦，不存在摩擦阻尼（7）在磁場中工作無需電源（8）結構簡單，容易制造，成本較低應用范圍：（1）人行橋、40米以上大跨度鋼箱梁橋、柔性橋梁、拱橋吊桿等橋梁結構（2）高層建筑、電視塔、及煙囪等高聳結構（3）超高壓輸電塔及大跨越輸電塔（4）其他工程結構等二、基本原理當一塊金屬處在變化的磁場中或相對于磁場運動時,金屬內部會出現感應電流,從而產生了實際應用的電磁阻尼三、電磁渦流耗能TMD裝置的構造及工作機制當電源斷開時,給質量振子一初始位移,則質量振子在電磁鐵中作自由振動.由于無電磁阻尼,質量振子經過很長時間才停止;當電源閉合時,磁場產生,同樣給質量振子一初始位移,則質量振子在磁場中因切割磁力線,產生了感應渦流電流,由此產生了電磁阻力,質量振子的振動迅速得到衰減。四、電磁渦流耗能TMD裝置的阻尼特性試驗分為自由振動和強迫振動兩大類試驗,每一類又進行了無渦流耗能和有渦流耗能兩種試驗自由振動試驗采用的方法是有目的地讓TMD裝置的質量振子具有一定的位移階躍輸入后突然釋放,也就是使TMD作具有初始位移的自由衰減振動通電后具有電磁阻尼的TMD質量振子的振動比不具有電磁阻尼的TMD質量振子的振動衰減得更快.說明了通電后的TMD裝置,由于電磁阻尼的作用使其質量振子迅速停止運動;未通電的TMD裝置,由于僅依靠自身的材料阻尼(鋼的材料阻尼很小)的作用來使質量振子振動衰減,需經過很久時間才停止TMD裝置的頻率與阻尼比不同初始條件下TMD裝置的阻尼比1.有渦流耗能的TMD裝置的阻尼比值比無渦流耗能的阻尼比值有很大的增加;2.當振幅較大時,質量振子振動時超出電磁場的范圍,以致質量振子不能全部在電磁場內切割磁力線,這是使電磁阻尼值發生變化的原因之一;3.通電后的TMD系統所提供的電磁渦流阻尼是很有效果的,使裝置的阻尼提高了一個量級.強迫振動試驗，通過振動臺面輸入各種地震波對電磁渦流耗能TMD裝置進行強迫振動試驗,研究該裝置在外部激勵下的阻尼效果.在試驗中所采用的地震波分別為El-Centro波、上海波、人工波和正弦波各地震波的最大幅值為0.981m/s2TMD系統在地震波激勵下的絕對加速度最大峰值1.TMD的質量振子在不同類型的地震波激勵下,均能不同程度地減小加速度峰值,達30%~70%;2.由于輸入波的頻譜不同所達到的效果也不同,即地震波的頻譜特性對TMD的控制效果起著重要作用；3.由于正弦波頻率與TMD裝置的基本頻率相同,更能夠激起TMD系統的質量振子的振幅,由此質量振子切割磁力線也相應增多,TMD裝置所提供的電磁阻尼也相應增大，能有效減小質量振子的簡諧振動五、總結1.電磁渦流耗能TMD裝置中的阻尼可以從很小到很大,并且可以調控;通電后的TMD系統所提供的電磁渦流阻尼是很有效果的,可使裝置的阻尼提高了一個量級2.電磁渦流耗能TMD裝置的耗能效果