对刚度可调阻尼器的研究往往也与刚度元件的选取有关,在调谐质量阻尼器中提供刚度的元件一般需要满足:刚度元件的刚度比较容易根据公式由元件的几何尺寸去确定,也就是说组成刚度的元件一般要求几何不太复杂,且可以有成熟的理论或者经验公式去确定其刚度。这样就便于根据阻尼器需要的刚度值和安装的空间来确定刚度元件的具体几何外形尺小。所以对于调谐质量阻尼器,其刚度元件一般可以是弹簧,摆,悬臂梁等结构。
单摆式刚度可调机构以单摆作为刚度元件,其特点是形式简单,阻尼器的固有频率可以由摆长进行调整;同时单摆tmd可以实现多自由度的振动控制。但是单摆式tmd的研究与应用较少,其明显的缺点是对于主结构的固有频率比较小的情况,单摆的摆长较长,浪费空间,不适于阻尼器的安装空间受限的应用场合;同时单摆的摆动幅度也需要根据具体应用场合控制和调节。
悬臂式tmd是以悬臂梁作为刚度元件,悬臂式tmd的固有频率可以通过调节悬臂梁的悬臂长来调整,可实现对刚度的大范围调整。这对于工程实际应用具有重要意义。通过合理设计梁的截面尺寸及长度,选择合适的质量块,便可以得到所需要的阻尼器的参数。由于梁的截面为矩形或者圆形,梁式阻尼器可以同时控制多个方向的振动,可以将梁的刚度元件在力学模型中简化为几个方向的传统阻尼器的形式组合。由此可以大大减少附加系统的质量,从而降低子系统的静力影响。但是悬臂梁存在应力集中点,长期工作的情况下,容易疲劳损坏。
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