[发明专利]一种塔器用防振粘滞阻尼器

权利要求书

1.一种塔器用粘滞阻尼器，其特征是阻尼器通过卡座固定在钢制框架上，活塞杆一端装有销头，并与塔器连接件通过万向轴承连接；阻尼器带来的阻尼器最终产生的阻尼力由式(1)计算；

F＝2πmωC_rξv^α+K_rω²mu (1)

式中：v—塔器振动速度，m/s；u—塔器振动位移，m；m—塔器质量，kg；ω—塔器一阶固有圆频率，rad/s；ξ—塔器阻尼比；C_r—相对阻尼系数；K_r—相对阻尼器刚度系数；α—流动指数；F—粘滞阻尼器产生的阻尼力，N。

2.如权利要求1所述的阻尼器，其特征是设计步骤如下：

(1)根据设计文件及图纸，查取塔器一阶固有圆频率ω、塔器阻尼比ξ和塔器质量m；

(2)确定粘滞阻尼器相对阻尼系数C_r，其值为1.65～3.30；

(3)确定粘滞阻尼器流动指数α，其值为0.2～1；

(4)确定粘滞阻尼器相对刚度系数K_r，其值为0.65～2；

(5)选择所需阻尼液，查取其稠度系数k和流动指数α，初步确定粘滞阻尼器的结构参数：活塞宽度l，油缸内径D，活塞杆直径d，活塞中小孔组数s，小孔个数n，小孔直径d；

(6)将步骤5中的参数代入式(2)，计算相对阻尼系数：

式中：k—稠度系数；l—活塞宽度，mm；D—油缸内径，mm；d—活塞杆直径，mm；s—小孔组数；n_i—小孔个数；d_i—小孔直径，mm，α—流动指数；

(7)步骤(6)中所得的值是否与步骤(2)相符，若相等，则粘滞阻尼器结构参数确定，若不相符，返回至步骤(5)，推荐调整活塞宽度及活塞杆直径两个参数，直至相对阻尼系数值相等；

(8)粘滞阻尼器安装高度为40％-60％塔器高度，相互呈90°，共安装4个；

(9)粘滞阻尼器置于阻尼器卡座中，卡座与框架通过螺栓连接，塔器连接件焊接在塔器上，且与销头通过万向轴承连接。

3.如权利要求2所述的阻尼器，其特征是在确定相对阻尼系数C_r、流动指数α和相对刚度系数K_r时，利用ANSYS软件建立塔器有限元模型，进行模态分析，并与实测数据对比，验证数值模拟模型的准确性；在此基础上，将风载荷加载在塔器模型上，模拟塔器在风中的振动，获得风载荷下的塔顶振幅；将地震波以加速度的方式施加于塔底，模拟地震载荷，获得地震作用下的塔顶振幅。

4.如权利要求2所述的阻尼器，其特征是在确定相对阻尼系数C_r、流动指数α时，利用Kelvin理论公式计算粘滞阻尼器的回滞曲线，通过对比回滞曲线的饱满度，确定相对阻尼系数C_r和流动指数α的初步取值范围，采用COMBIN14单元模拟粘滞阻尼器，并将其加载在模型对应位置上，根据初步取值范围，设定各参数的值，并逐步改变。

5.如权利要求2所述的阻尼器，其特征是采用瞬态动力学分析，分别在风载荷以及地震载荷下进行瞬态时域分析。

6.如权利要求2所述的阻尼器，其特征是在确定相对阻尼系数C_r、流动指数α和相对刚度系数K_r时，比较各阻尼参数下塔顶位移、各部位应力及能量变化，以无量纲的形式确定出各参数的取值范围。

7.如权利要求2所述的阻尼器，其特征是在阻尼器参数选取后，在相同的粘滞阻尼器参数下，更改阻尼器安装高度及安装个数，最终得到与阻尼器参数配套的安装位置及安装个数。