2.内设阀门的油阻尼器.docVIP

油阻尼器与黏滞阻尼器的性能差异探讨 [摘要]： 油阻尼器和黏滞阻尼器虽然都是采用液体作为介质的阻尼装置，且均为速度相关性耗能器，但二者的作用机理存在本质区别，目前相关内容的介绍很少，极易造成混淆。本文讨论了油阻尼器的作用机理、所采用的基本公式，也给出了油阻尼器和黏滞阻尼器的性能比对，以便读者掌握和认知。 [关键词]：油阻尼器；黏滞阻尼器；作用机理；性能差异；Viscous Dampers Ma Liangzhe, Chen Yongqi Beijing Qitai Shock Control and Scientific Development Co. Ltd. Abstract：Although oil damper and viscous damper all belong to liquid damping devices and velocity-dependent energy dissipater, there are essential distinction in action mechanism. Now the related introduction was seldom found and will lead to confuse easily. This paper will discuss the oil damper’s action mechanism and basic function. The performance will be compared between oil damper and viscous damper. It will be helpful to readers to master and realize. Keywords：Oil damper; Viscous damper; Action mechanism; Performance difference. 前言 目前关于阻尼器的相关介绍[3][4仅限于阻尼器的性能特点随着越来越多地不同类型的阻尼器应用到结构工程中，些新的生产厂家需要面对的情况是一边研制一边生产，并将新生产出的阻尼器成品用到我国很多重要的生命线工程上。 近十几年来，我国建筑和桥梁市场上出现过的“阻尼器”大体有以下类：）在2008破产的法国Jarret为代表的公司，生产出内置硅胶的产品来代替液压阻尼器，并在我国多个重要的建筑、桥梁上得到应用。到2005年）日本和欧洲的几个公司生产称之为“油阻尼器”的产品其中速度指数从0.05-0.2 的美国泰勒公司30年前技术，性能虽然很，却相对稳定。）美国泰勒公司80年代研究生产的小孔射流性阻尼器，得到世界公认。当然，采用油腔内置活塞——流体型阻尼器作为抵抗冲击和振动吸能的装置，还有另一类不提供流体回路，构造较为简单，活塞杆位置变化会影响到装置的输出，可称为缓冲器（Buffer）或液体弹簧（Liquid Spring）。此处将讨论具有回路的产品，也就是我们在土木工程领域所”阻尼”（Damper）。但种“阻尼器”无法通过最简单阻尼器测试。本文不做讨论。阻尼器 ，用于工程减振的液压阻尼器主要以下两种构造形式，一是通过设置阀门产生阻尼力，这里的阀门是指由预压弹簧阀门阻塞的小孔所组成，通过孔隙的流量借助阀门和它的预压弹簧来计量控制，可同时采用多个弹簧预压阀芯。另一种是通过不同形状和位置的孔道实现阻尼，即射流型阻尼器，射流型控制小孔没有可动的部件，而是采用一系列特殊形状的通道通过流体速度来改变流特性。这类产品泰勒公司拥有自主专利技术，装置出力可随流体速度幂指数变化。 日本隔震结构协会指出，由于流体流动时的运动分成主要由黏滞力引起和主要由惯性力引起的两大类。利用黏滞力的称为黏滞阻尼器，利用惯性力的称为油阻尼器，二者均属于速度相关型阻尼器，普通的油阻尼器内部设置流量控制阀门，其阻尼出力与速度呈线性关系，设置溢流阀后阻尼器动力表现为双线性特性。 关于油阻尼器的讨论，公开发表的资料较少，以下第2节关于油阻尼器的特性讨论《被动减震结构设计·施工手册》 油阻尼器的特性 普通圆孔的流体特性 小孔用于控制通过活塞头的流体压力。小孔可由经过机械加工的复杂通道制成，也可采用钻孔，弹簧压力球、提升阀或卷筒制成。如需制作速度指数小于2的阻尼出力则需要相对复杂的设计。 （1） 式中，为阻尼力（N）为节流孔面积（m2），为流体动黏度系数（m2/s）为流体密度，为节流孔长度（m），为流量系数为活塞速度（m/s）。 式（1）中大括号内的第一部分表示由黏滞引起的流动阻抗，第2项表示由涡流引起的阻抗。对于普通油阻尼器，介质采用低黏度油，在较小的节流孔长度下，第一部分黏滞阻抗可忽略不计，则只考虑由于流体惯性力引起的阻尼： （2） 式（2）符合伯努