TMD调谐质量阻尼器的局限性

TMD调谐质量阻尼器的局限性

TMD阻尼作用的大小取决于TMD响应滞后于结构响应90°相差条件。结果由TMD传输的弹性力变成粘滞力作用于结构。采用TMD 吸振，通常只有在激励振动包含一个主要频率分量的情况下或者很窄的频率带情况下。然而对于随机激励的多自由度系统来说，单纯应用TMD要达到减振的目的，会是复杂的和困难的。传统的调谐质量阻尼器一般采用离散化的设计，针对某一价固有频率或者较窄频率范围设计的TMD具有很好的减振效果。然而当激励在一个较宽的频率范围的时候，TMD的减振效果显降低。TMD系统对结构振动反应控制的关键是将TMD系统的自振频率调谐到被控制结构的自振频率上随着时间的推移，结构的一些性能会发生变化，从而降低了TMD系统对结构的控制作用。

如何拓宽TMD的控制振动的频率范围，就成了TMD需要改进设计的方向之一了。为解决这个问题，提出了多调谐质量阻尼器的概念(MultipleTunedMassDamper，简称MTMD)。MTMD系统是由多个TMD

组成的，其控制作用有两个方面：一是利用MTMD系统控制单自由度结构体系，将每个TMD的自振频率分布在一定范围内研究表明，MTMD系统对结构振动反应的控制效果比质量相等的TMD的控制效果好；二是利用MTMD系统控制多个自由度结构体系，将每个TMD 的自振频率调谐到需要控制的结构相应振型的自振频率上。

调谐质量阻尼器的弹簧和阻尼特性不随时间变化，因而限制了TMD对各种频率和形式外激励的适应能力。TMD失调或TMD自身阻尼的波动都会削弱其减振效果，并且TMD的鲁棒性较差。这些都使得主动和半主动调谐质量阻尼器得到了研究和应用。

针对TMD的局限性，可以采取相应的改进措施来使得其在一个宽的频率范围内起到减振效果。一项有效措施就是将其调频率实时转移，使其在不同的激励频率下都具有强的衰减功能。影响调谐频率的因素一般是减振器的质量和和刚度，若是采取变刚度调请频率就会转移，继而覆盖一个宽带频率范围。