Nghiên cứu dao động của hệ con lắc ngược có lắp đặt hệ thống giảm dao động TMD

Trong thực tế, nhiều công trình có mô hình ở dạng con lắc ngược như nhà cao tầng, tháp vô tuyến, giàn khoan, công trình biển…Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, các công trình ngày càng lớn về chiều dài và chiều cao. Sự gia tăng về quy mô kết cấu sẽ dẫn đến các đáp ứng động lực phức tạp của kết cấu và sẽ sinh ra các dao động. Các dao động này thường có ảnh hưởng xấu đến điều kiện làm việc, làm giảm độ bền của công trình, vì vậy nghiên cứu các dao động này và làm giảm dao động có hại là vấn đề đang được quan tâm. Bài báo này trình bày việc thiết kế lập mô hình cơ học và mô hình toán học để xác định dao động thẳng đứng và lắc ngang của kết cấu có dạng con lắc ngược có sử dụng bộ hấp thụ dao động. Trên cơ sở phương trình thu được tác giả đã sử dụng phần mềm Maple 10 mô phỏng ảnh hưởng của bộ hấp thụ dao động đến dao động thẳng đứng và lắc ngang của con lắc ngược. Các kết quả và quy luật chuyển động của hệ con lắc ngược thu được sẽ được tiếp tục sử dụng cho việc nghiên cứu, phân tích, tính toán, thiết kế tối ưu tìm các thông số của bộ hấp thụ dao động, để giảm dao động cho các công trình có dạng hệ con lắc ngược một cách tốt nhất.

2. Mô hình tính toán của cơ cấu con lắc ngược có gắn bộ hấp thụ dao động.
Trên hình vẽ biểu diễn sơ đồ của con lắc ngược có khối lượng M, cách nền ngang một khoảng L4, thanh đỡ con lắc ngược có khối lượng m trọng tâm đặt tại G cách nền ngang một khoảng L3, liên kết giữa nền ngang và con lắc ngược được thay bằng hai lò xo – lò xo xoắn có độ cứng ks, và lò xo có độ cứng k3.
Để giảm dao động cho cơ cấu ta có lắp vào hệ hai bộ hấp thụ dao động TMD. Bộ hấp thụ dao động TMD –N để giảm dao động tắt ngang, bộ hấp thụ dao động TMD-D để giảm dao động theo phương thẳng đứng của con lắc ngược.
Bộ hấp thụ dao động TMD-N được lắp tại vị trí cách nền ngang một khoảng L2, có khối lượng M1, liên kết với con lắc ngược bởi một lò xo có độ cứng k1 và một bộ cản nhớt tuyến tính có hệ số cản c1.
Bộ hấp thụ dao động TMD-D được lắp tại vị trí cách nền ngang một khoảng L5 gồm một vạt có khối lượng M2, liên kết với con lắc ngược bởi một lò xo có độ cứng k2 và một bộ càn nhớt tuyến tính cs hệ số cản c2.

1. Mở đầu
2. Mô hình tính toán của cơ cấu con lắc ngược có gắn bộ hấp thụ dao động.
3. Thiết lập phương trình vi phân chuyển động của hệ con lắc ngược.
4. Áp dụng kết quả nghiên cứu mô phỏng dao động cho tháp canh ngoài biển có lắp đặt hệ thống giảm dao động.
5. Kết luận.

LINK DOWNLOAD