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耦合式調諧質量阻尼器
國家: 中華民國
專利類型: 新型
公告號: M375738
申請案號: 098219326
國際分類號: E04F-015/02(2006.01);F16F-007/02(2006.01)
公告日期: 2009/10/20
申請日期: 2009/10/20
公報卷期: 37 - 8
證書號: M375738
專用期限: 2010/3/11 至 2019/10/19
發明人:
林瑞良   蔡克銓   莊勝智   游宜哲   
摘要: 一種耦合式調諧質量阻尼器,安裝於一N層平面不對稱結構第j層樓板,針對該結構的第n個振態進行控制,並包含一質塊、一軸桿、一彈簧單元及一阻尼單元。該軸桿呈水平延伸,可在一水平方向上平移且可繞一垂直方向旋轉,安裝於該結構第j層樓板,該軸桿末端連接該質塊。該彈簧單元連接於該軸桿,對該軸桿提供勁度。該阻尼單元與該彈簧單元並排地共同連接於該軸桿,對該軸桿提供阻尼。 【創作特點】 因此,本新型之目的,即在提供一種耦合式調諧質量阻尼器(Coupled Tuned Mass Dampers,簡稱CTMD),能有效降低平面不對稱結構的振態反應,達到結構制振的效果。
於是,本新型耦合式調諧質量阻尼器,安裝於一N層平面不對稱結構的第j層樓板,針對該結構的第n個振態進行控制,並包含一質塊、一軸桿、一彈簧單元及一阻尼單元。
該軸桿呈水平延伸,可在一水平方向(Z軸)上平移且可繞一垂直方向(Y軸)旋轉,安裝於該結構第j層樓板。該軸桿末端連接該質塊,該彈簧單元連接於該軸桿,對該軸桿提供勁度。該阻尼單元與該彈簧單元並排地共同連接於該軸桿,對該軸桿提供阻尼。
較佳地,該彈簧單元包括二分別安裝於該軸桿水平兩側的壓縮彈簧;該阻尼單元包括二對分別安裝於該二壓縮彈簧旁的阻尼器,各對阻尼器與所對應的壓縮彈簧對該軸桿提供外力。該阻尼單元的每一阻尼器是一油壓缸。
較佳地,該耦合式調諧質量阻尼器還包含二相間隔地水平延伸且以其兩端固定於該樓板的滑動桿,以及二分別可滑動地套設於該二滑動桿外的滑動套;該軸桿與該二滑動套實質上正交地固定連接,且該彈簧單元的該二壓縮彈簧分別套設在該二滑動桿上。
較佳地,該耦合式調諧質量阻尼器還包含二分別供該二滑動桿穿設且與對應滑動套固定連接的連接板,各該壓縮彈簧以及其旁的阻尼器也與該連接板固定連接。該耦合式調諧質量阻尼器還包含二分別安裝於該二滑動桿與滑動套之間的魚眼軸承,提供該軸桿繞垂直方向旋轉的自由度。
上述該質塊的質量中心與旋轉中心不在同一位置上。
本新型是實現一種CTMD,該CTMD基於以一個二自由度的振態系統模擬平面不對稱結構的單一振態反應的基礎,進一步建立該二自由度振態系統與一CTMD的關係;藉由在平面不對稱結構安裝該CTMD,可確實有效地降低結構特定振態的頻率反應函數的振幅。
專利範圍: 1.一種耦合式調諧質量阻尼器,安裝於一N層平面不對稱結構第j層樓板,針對該結構的第n個振態進行控制,並包含:一質塊;一軸桿,水平延伸,可在一水平方向上平移且可繞一垂直方向旋轉,安裝於該結構第j層樓板,該軸桿末端連接該質塊;一彈簧單元,連接於該軸桿,對該軸桿提供勁度;及一阻尼單元,與該彈簧單元並排地共同連接於該軸桿,對該軸桿提供阻尼。
2.依據申請專利範圍第1項所述之耦合式調諧質量阻尼器,其中,該彈簧單元包括二分別安裝於該軸桿水平兩側的壓縮彈簧;該阻尼單元包括二對分別安裝於該二壓縮彈簧旁的阻尼器,各對阻尼器與所對應的壓縮彈簧對該軸桿提供外力。
3.依據申請專利範圍第2項所述之耦合式調諧質量阻尼器,其中,該阻尼單元的每一阻尼器是一油壓缸。
4.依據申請專利範圍第1至3項中任一項所述之耦合式調諧質量阻尼器,還包含二相間隔地水平延伸且以其兩端固定於該樓板的滑動桿,以及二分別可相對該滑動桿滑動地套設於該滑動桿外的滑動套;該軸桿與該二滑動套實質上正交地固定連接。
5.依據申請專利範圍第2或3項所述之耦合式調諧質量阻尼器,還包含二相間隔地水平延伸且以其兩端固定於該樓板的滑動桿,以及二分別可滑動地套設於該二滑動桿外的滑動套;該軸桿與該二滑動套實質上正交地固定連接,且該彈簧單元的該二壓縮彈簧分別套設在該二滑動桿上。
6.依據申請專利範圍第5項所述之耦合式調諧質量阻尼器,還包含二分別供該二滑動桿穿設且與對應滑動套固定連接的連接板,各該壓縮彈簧以及其旁的阻尼也與該連接板固定連接。
7.依據申請專利範圍第5項所述之耦合式調諧質量阻尼器,還包含二分別安裝於該二滑動桿與滑動套之間的魚眼軸承,提供該軸桿繞該垂直方向旋轉的自由度。
8.依據申請專利範圍第1項所述之耦合式調諧質量阻尼器,其中,該質塊的質量中心與旋轉中心不在同一位置上。
圖1是一傳統調諧質量阻尼器(TMD)的示意圖;
圖2是一多重調諧質量阻尼器(MTMD)的示意圖;
圖3是一平面圖,說明本新型較佳實施例之耦合式調諧質量阻尼器安裝於結構第j層樓板;
圖4是一圖3的Ⅳ-Ⅳ剖視圖;
圖5是一類似圖3的平面圖,示意該耦合式調諧質量阻尼器平移及旋轉的狀態;
圖6是圖3中一CTMD之旋轉中心與質量中心示意圖;
圖7及圖8是一柔性旋轉(TF)結構第一振態的平移及旋轉頻率反應函數圖;及
圖9及圖10是該柔性旋轉(TF)結構第二振態的平移及旋轉頻率反應函數圖。
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