结构中的常用阻尼
建筑阻尼器分类
建筑阻尼器分类建筑阻尼器是一种用于减震和减振的装置，广泛应用于高层建筑、桥梁、塔楼等结构中。
根据其结构和工作原理的不同，可以将建筑阻尼器分为几类。
一、摩擦阻尼器摩擦阻尼器是一种常见的建筑阻尼器，它利用材料之间的摩擦力来吸收和消耗结构的振动能量。
摩擦阻尼器通常由两个平行的金属板之间夹有一定厚度的摩擦材料组成，当结构发生振动时，板的相对滑动会产生摩擦力，从而减小结构的振幅。
摩擦阻尼器适用于抗震性能要求不高的建筑，如住宅、商业建筑等。
二、液体阻尼器液体阻尼器是利用流体的粘滞阻力来减震的装置。
液体阻尼器通常由一个密封的容器、流体以及阻尼液压缸或阻尼阀组成。
当结构发生振动时，流体在阻尼液压缸中流动，通过液体的粘滞阻力来消耗振动能量，从而减小结构的振幅。
液体阻尼器适用于振动频率较高且抗震性能要求较高的建筑，如桥梁、高层建筑等。
三、摆锤阻尼器摆锤阻尼器是一种利用摆锤的运动来减振的装置。
它由一个或多个摆锤和摆杆组成，安装在结构上方。
当结构发生振动时，摆锤会随着结构的振动而产生摆动，通过摆锤的惯性力来消耗振动能量，从而减小结构的振幅。
摆锤阻尼器适用于抗震性能要求较高的建筑，如塔楼、烟囱等。
四、形状记忆合金阻尼器形状记忆合金阻尼器是一种利用形状记忆合金的特性来减振的装置。
形状记忆合金是一种具有记忆性能的合金材料，当受到外力作用时，能够改变自身的形状，当外力消失时，又能恢复原来的形状。
形状记忆合金阻尼器通过形状记忆合金的形状变化来消耗振动能量，从而减小结构的振幅。
形状记忆合金阻尼器适用于抗震性能要求较高且需要长寿命的建筑，如大型桥梁、高层建筑等。
五、电磁阻尼器电磁阻尼器是一种利用电磁力来减振的装置。
它由电磁铁和磁铁之间的间隙组成，当结构发生振动时，电磁铁会受到激励电流的作用而产生磁力，通过磁力的吸引和排斥来消耗振动能量，从而减小结构的振幅。
电磁阻尼器适用于振动频率较高且抗震性能要求较高的建筑，如桥梁、高层建筑等。
建筑阻尼器是一种有效的减震和减振装置，能够提高建筑结构的抗震性能。
常用材料阻尼
常用材料阻尼首先，金属材料是常用的阻尼材料之一。
金属材料通常具有较高的密度和强度，能够有效地吸收振动能量。
例如，铝合金、钢材等金属材料在航空航天、汽车制造、机械制造等领域得到广泛应用。
金属材料的阻尼效果主要通过内部晶界、晶粒、位错等结构缺陷来实现，具有较好的稳定性和耐久性。
但是，金属材料的密度较大，会增加结构的负荷，同时在高温、腐蚀等恶劣环境下容易发生变形和疲劳，因此在一些特殊情况下需要考虑其他材料的替代方案。
其次，聚合物材料也是常用的阻尼材料之一。
聚合物材料具有较轻的密度、良好的柔韧性和耐腐蚀性，能够有效地减小结构的振动和噪音。
例如，橡胶、塑料等聚合物材料在汽车减震、建筑隔音、电子产品防震等领域有着广泛的应用。
聚合物材料的阻尼效果主要通过分子链摩擦、形变能量耗散等机制来实现，具有良好的吸振性能和成型加工性能。
但是，聚合物材料的温度稳定性和耐磨性较差，容易发生老化和破损，需要在设计和选材过程中进行综合考虑。
此外，复合材料在材料阻尼领域也展现出了广阔的应用前景。
复合材料由两种或两种以上的材料组成，具有综合性能优异、结构轻量化、设计自由度大等特点。
例如，碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料等在航空航天、船舶制造、体育器材等领域得到了广泛的应用。
复合材料的阻尼效果主要通过纤维层间的滑移、界面的摩擦等机制来实现，具有较好的抗冲击性和疲劳性能。
但是，复合材料的制造工艺复杂、成本较高，同时在设计和使用过程中需要考虑其界面粘结、层间剥离等问题。
综上所述，常用材料阻尼在工程设计和制造中具有重要的应用价值。
金属材料、聚合物材料、复合材料等材料在材料阻尼领域各具特点，能够满足不同工程领域的需求。
随着科学技术的不断进步，新型材料阻尼技术和材料将不断涌现，为工程结构的安全稳定提供更多的选择和可能。
因此，在工程设计和制造过程中，需要充分考虑材料阻尼的特性和应用，选择合适的材料和工艺，为工程结构的优化设计和性能提升提供有力支持。
浅谈阻尼的分类
浅谈阻尼的分类
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阻尼 (damping) 是指任何振动系统在振动中，由于外界作用或系统本身固有的原因引起的振动幅度逐渐下降的特性，以及此一特性的量化表征。
阻尼阻碍物体的相对运动、并把运动能量转化为热能或其他可以耗散能量。
常见的阻尼主要包括材料阻尼（内部阻尼）、结构阻尼、流体阻尼三大类。
1. 材料阻尼（内部阻尼）：包括粘性阻尼和滞后阻尼
材料内部颗粒摩擦、缺陷变化，机械能转化为热能，能量在内部就被部分消耗。
应力-应变曲线存在一个迟滞回线，回线的面积等于克服阻尼力所做的功也是每周期振动耗散的能量。
粘性阻尼：在稳态振动的一个周期内，耗能与激励频率显著相关。
滞后阻尼：耗能并不显著地取决于激励频率，但与应变大小有显著关系：大小与位移成正比，方向与速度方向相反。
2. 结构阻尼
结构存在支撑、连接或声辐射都会在振动过程中消耗能量典型的有，由于干摩擦产生的耗能，称为库伦阻尼，阻尼力模型：
3. 流体阻尼
结构在流体中运动，包含振动，受到的阻力。
与流体介质的密度、黏性等都有关，一般与速度的平方成比例。
在低密度介质（空气）中低速运动，一般采用线性模型。
4. 等效阻尼
由于其它阻尼模型相对复杂，因此常将其它模型等效为黏性阻尼进行计算。
等效阻尼通过能量相等进行参数代换。
在简谐振动稳态响应的一个周期内，黏性阻尼耗能πcωA²=其他阻尼耗能WD。
阻尼主要在共振区内起作用
对应的等效黏性阻尼比
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土木结构的阻尼类型及常用阻尼模型综述
土木结构的阻尼类型及常用阻尼模型综述
土木建筑结构阻尼(Structural Damping)主要是指土木结构抗震受力时，因材料本身放电、变形超限、声发射及流体部件和元件散发等机制产生的力，从而使受力对象在一定时间内衰减受力的作用。
它与振动控制有着密切的联系。
阻尼类型一般可分为静态阻尼和动态阻尼，其中前者一般通过材料的潜能及抗等效刚度等基本物理理论进行研究，后者则是针对土木结构动力特性的特殊性进行相关原理的研究。
目前常见的阻尼模型包括时变弹簧、瞬时弹性、模拟非线性、惯性质量、变弹簧、环境湿度及温度影响等等。
其中时变弹簧模型是目前最常用的阻尼模型，它基于橡胶材料在拉伸、压块及挠应变中的时变刚度来模拟材料的非线性特性。
时变弹簧模型由一个瞬时弹性系数和一个非线性拟合弹性系数及时变模型组成，并利用位平衡理论得出其动定常方程以进行数值模拟。
此外，瞬时弹性模型和环境湿度等温度影响的模型也被广泛应用于具体结构的阻尼模拟仿真。
在分析土木结构动力特性的衰减过程中，选择合适的阻尼模型来反映材料的非线性特性对研究效果极为重要。
采用不同的阻尼模型反映材料不同的特性，可以更准确地模拟实际结构的变形及力学参数。
因此，通过正确使用合适阻尼模型随之而来的模拟结果，能使结构的抗震性能大大提高，提供给地震防护工作者足够的依据，从而对地震灾害的防治作出有效的贡献。
常用材料阻尼
常用材料阻尼橡胶是一种常见的材料阻尼材料，它具有良好的弹性和耐磨性，能够有效地吸收振动能量，减少结构的振动幅度。
橡胶阻尼材料广泛应用于汽车、航空航天、建筑等领域，例如汽车悬挂系统、飞机起落架、建筑结构的减震装置等。
在选择橡胶阻尼材料时，需要考虑其硬度、耐热性、耐冷性等特性，以确保其在不同环境下都能发挥良好的阻尼效果。
金属材料也是常用的材料阻尼材料，例如钢材、铝材等。
金属材料具有较高的密度和强度，能够有效地吸收振动能量，提高结构的稳定性。
金属阻尼材料通常应用于大型机械设备、桥梁、建筑结构等领域，例如桥梁的减震支座、建筑结构的阻尼墙等。
在选择金属阻尼材料时，需要考虑其材质、形状、安装方式等因素，以确保其能够有效地减少结构的振动和噪音。
聚合物材料是一种新型的材料阻尼材料，它具有轻质、耐腐蚀、易加工成型等优点，能够有效地减少结构的振动和噪音。
聚合物阻尼材料广泛应用于航天航空、电子通信、医疗器械等领域，例如航天器的阻尼装置、电子产品的减震支架、医疗设备的隔振垫等。
在选择聚合物阻尼材料时，需要考虑其弹性模量、耐热性、耐候性等特性，以确保其能够在不同环境下发挥良好的阻尼效果。
在工程实践中，选择合适的材料阻尼对于提高系统的稳定性和安全性至关重要。
在进行材料选型时，需要综合考虑结构的振动特性、工作环境、材料成本等因素，选择最适合的材料阻尼方案。
同时，还需要进行严格的工程计算和实验验证，确保所选材料阻尼方案能够满足工程设计的要求。
综上所述，常用材料阻尼包括橡胶、金属、聚合物等，它们具有不同的特点和适用范围。
在工程设计和材料选型过程中，需要根据实际情况选择合适的材料阻尼方案，并进行严格的工程计算和实验验证，以确保系统能够发挥良好的阻尼效果，提高系统的稳定性和安全性。
希望本文能对工程设计和材料选型提供一定的参考和指导。
结构动力学阻尼范文
结构动力学阻尼范文结构动力学阻尼可以分为两类：粘滞阻尼和干摩擦阻尼。
粘滞阻尼是指结构内部材料在受到外力作用下会发生相对滑动，并因此消耗能量。
粘滞阻尼一般通过黏性阻尼器来实现，常见的有液体阻尼器和粘滞墩模型。
液体阻尼器是一种通过液体粘滞消耗能量的装置，常见的有剪切型和转子型液体阻尼器。
粘滞墩模型是一种通过粘滞剪切变形消耗能量的装置，常见的有鼓型和剪切型墩模型。
干摩擦阻尼是指结构内部材料在受到外力作用下会发生干摩擦，并因此消耗能量。
干摩擦阻尼一般通过摩擦滞回型阻尼器来实现，常见的有线性型和非线性型摩擦滞回阻尼器。
在结构动力学中，阻尼的作用主要有两个方面。
首先，阻尼可以减小结构的振幅，使结构的振动响应减小。
结构在受到激励力作用后，会发生谐振现象，通过增加阻尼可以减小结构的振幅，从而减小结构的响应。
其次，阻尼可以减小结构的共振峰值，提高结构的抗震性能。
结构在受到激励力作用时，如果存在共振现象，会导致结构的振幅急剧增大，从而增大结构的应力和变形，甚至导致结构破坏。
通过增加阻尼，可以降低结构的共振峰值，提高结构的抗震性能。
阻尼的设计对于结构的抗震性能有着重要的影响。
一方面，阻尼的大小直接影响结构的抗震性能。
当阻尼过小时，结构的振幅会增大，从而增大结构的响应；当阻尼过大时，结构的振幅会减小，但结构的变形和应力会增大。
另一方面，阻尼的类型也会对结构的抗震性能产生影响。
不同类型的阻尼器对结构的振动响应有不同的作用机制和效果。
根据结构的不同要求和特点，可以选择适合的阻尼类型和参数。
在实际工程中，结构动力学阻尼的设计需要考虑多个因素，如结构的振动特性、工况和材料特性等。
通常需要进行一系列的模型试验和数值分析，通过优化设计来确定合适的阻尼类型和参数。
随着科学技术的不断进步，人们对结构动力学阻尼的认识和设计方法也在不断改进和完善，使得结构的抗震性能不断提高。
总之，结构动力学阻尼是结构抗震设计的一个重要参数，它对结构的振动响应和抗震性能有着显著的影响。
约束阻尼层和自由阻尼层
约束阻尼层和自由阻尼层是结构工程领域中常用的两种阻尼技术。它们被广泛应用于桥梁、高楼、大型机械设备等结构中，以提高结构的抗震性能和减少振动对结构的破坏。本文将分别介绍约束阻尼层和自由阻尼层的原理、应用以及在工程中的具体案例。
一、约束阻尼层
约束阻尼层，也称为有限元阻尼层，是通过在结构体系中引入阻尼器件来消散结构振动能量的一种方法。它的原理是将高阻尼特性的材料或装置安装在结构的关键部位，通过材料的内部摩擦和形变来消散振动能量。约束阻尼层的主要作用是抑制结构的共振，减小结构的振动幅值，从而提高结构的抗震性能。
二、自由阻尼层
自由阻尼层，也称为质量阻尼层，是通过在结构体系中引入质量块来改变结构的动力特性的一种方法。它的原理是通过质量块的惯性作用来改变结构的振动频率和阻尼比，从而减小结构的振动幅值。自由阻尼层的主要作用是改变结构的固有特性，使结构具有更好的抗震性能。
自由阻尼层的具体形式有很多种，常见的有质量块、质量球等。质量块是通过在结构中添加大质量的物体，利用物体的惯性作用来改变结构的振动特性；质量球则是通过在结构中放置球形物体，利用球体的质量和形状来改变结构的振动特性。
自由阻尼层在工程中也有广泛的应用。例如，在大型机械设备中，可以在机械设备的关键部位设置质量块，以改变机械设备的振动频率和阻尼比，提高设备的稳定性和工作效率；在建筑结构中，可以在楼层的顶部设置质量球，以改变楼层的振动特性，减小结构的振动幅值。
总结：
约束阻尼层和自由阻尼层是结构工程中常用的两种阻尼技术，它们通过引入阻尼器件或质量块来改变结构的振动特性，以提高结构的抗震性能和减少振动对结构的破坏。约束阻尼层主要通过消散振动能量来抑制结构的共振；自由阻尼层主要通过改变结构的固有特性来减小结构的振动幅值。这两种阻尼层在工程中有广泛的应用，可以根据具体的工程需求选择适合的阻尼技术，以提高结构的安全性和稳定性。
工程结构的阻尼和隔振设计
未来研究方向探讨
智能化阻尼和隔振技术
随着人工智能和大数据技术的发展，未来可研究如何将智能算法应用 于阻尼和隔振设计中，实现自适应调节和优化控制。
新型阻尼材料和隔振技术
02 03
隔震支座
隔震支座是一种特殊的阻尼装置，用于隔离地震波向上部结构的传播。 它允许建筑物在地震时相对于地面发生水平位移，从而减小地震力对上 部结构的影响。
耗能支撑
耗能支撑是一种具有滞回特性的支撑构件，能够在地震中通过塑性变形 消耗能量，减轻主体结构的损伤。
桥梁结构中的隔振设计
隔震沟
在桥梁结构中，隔震沟被用于隔离地震波向桥墩的传播。通过在桥墩周围设置隔震沟，可 以减小地震力对桥墩的作用，保护桥梁免受地震破坏。
阻尼材料
用于吸收和消耗振动能量，减少振动的幅度和持续时 间。常用的阻尼材料有橡胶、沥青等。
辅助结构
用于固定隔振元件和阻尼材料，保证整个隔振系统的 稳定性和可靠性。
隔振效果评价指标
传递率
表示隔振系统对振动传递的阻隔 程度，通常以分贝（dB）为单位 进行衡量。传递率越低，隔振效 果越好。
固有频率
指隔振系统自身固有的振动频率 。当外界振动频率接近固有频率 时，隔振系统容易发生共振，导 致隔振效果降低。
粘弹性阻尼材料
兼具粘性和弹性，能耗散振动能量，适用于各 种复杂结构的阻尼设计。
复合阻尼材料
通过不同材料的组合，实现宽频带、高效能的阻尼效果，满足特殊工程需求。
智能控制技术在隔振系统中应用
主动隔振技术
采用作动器对结构施加反向振动，抵消外部激励 引起的振动，实现高精度隔振。
阻尼材料的定义和分类
阻尼材料的定义和分类1. 阻尼材料的定义阻尼材料是一种能够吸收和耗散能量的材料，用于减少振动、噪声或冲击的传递。
它可以将机械能转化为其他形式的能量，从而减少结构或系统的振动幅度和能量传递。
阻尼材料广泛应用于航空航天、建筑、交通工具等领域，以提高结构的稳定性、减少噪声和延长设备寿命。
不同类型的阻尼材料适用于不同频率范围和振动模式。
2. 阻尼材料的分类根据其工作原理和结构特点，阻尼材料可以分为以下几类：2.1 粘性阻尼材料粘性阻尼材料是最常见也是最简单的一类阻尼材料。
它通过在结构中引入黏滞剂来消耗振动能量。
黏滞剂可以是液体或者高分子物质，如油脂或聚合物。
粘性阻尼材料具有良好的耗散特性，在宽频率范围内都能发挥作用。
然而，由于黏滞剂的流动性，粘性阻尼材料的阻尼效果会随温度和频率的变化而改变。
2.2 损耗因子阻尼材料损耗因子阻尼材料是一种通过改变结构中的弹性模量来实现阻尼效果的材料。
它利用了材料内部分子间的摩擦和能量耗散来减少振动传递。
损耗因子阻尼材料通常由两种或多种不同刚度的材料层叠组成，其中一层具有较高的刚度，另一层具有较低的刚度。
当结构振动时，不同刚度层之间会发生相对滑动，从而产生摩擦和能量损耗。
2.3 磁流变阻尼材料磁流变阻尼材料是一种利用磁流变效应实现阻尼控制的智能材料。
它由磁流变液体和载体组成，在外加磁场作用下，可调节其黏滞特性。
磁流变液体是一种含有微小粒子的流体，当施加磁场时，液体内的微小粒子会发生排列和聚集，从而改变液体的黏滞特性。
通过控制外加磁场的强度和方向，可以实现对磁流变阻尼材料阻尼效果的调节。
2.4 液态阻尼材料液态阻尼材料是一种使用液体作为阻尼介质的材料。
它通常由容器、液体和活塞组成。
当结构振动时，活塞在液体中产生阻力，从而减少振动能量传递。
液态阻尼材料具有较高的耗散能力和稳定性，并且不受温度和频率影响。
然而，由于需要使用密闭容器来包裹液体，在设计和制造上具有一定的复杂性。
3. 阻尼材料的应用不同类型的阻尼材料适用于不同领域和应用：•粘性阻尼材料广泛应用于建筑结构、桥梁、机械设备等领域，以减少地震或风振引起的结构损伤。
土木结构的阻尼类型及常用阻尼模型综述
土木结构的阻尼类型及常用阻尼模型综述阻尼是指土木结构在振动运动时，它们本身的摩擦、自重和弹性损耗结合在一起造成的损益作用，这个损益作用会在工程建筑物的振动运动中产生影响。
综合考虑振动运动的动力学、结构力学和土木结构的结构参数，阻尼的分类及常用的计算模型有一下几类。
一、阻尼类型1、摩擦阻尼：摩擦阻尼是指在振动运动中，由于表面摩擦、内部摩擦和摩擦弹性变形的共同作用而产生的阻尼效果。
摩擦阻尼可以实现振动衰减，从而消除结构土木结构振动引起的损耗，增加结构抗震性能。
2、自重阻尼：自重阻尼是指由于结构的自重以及它们自身的弹性变形而产生的阻尼效果，它可以有效减少土木结构的振动幅度，减轻结构的震害损害。
3、弹性损耗阻尼：弹性损耗阻尼是指由于材料的弹性变形扩散在结构体中而引起的损耗性能，这种损耗会对振动运动产生一定的影响，从而使结构体的振动衰减。
二、常用阻尼模型1、廊桥阻尼模型：廊桥阻尼模型是指结构振动所经历的各种方法和系数，它以模拟弹性滞回曲线的形状而发展起来。
通过在滞回曲线上拟合参数，可以较好地表示结构的振动特性，从而实现结构的精确分析和阻尼估算。
2、构件阻尼模型：构件阻尼模型是指将结构体上的每一个构件当作一个阻尼系统，允许每个构件以它自身的阻尼特性参与结构体的动力学分析和振动分析。
这种模型可以让结构体的振动特性更精确，而且能够考虑构件的阻尼特性在振动运动中的影响。
三、结论在土木结构振动运动中，阻尼是极其重要的一环，可以有效地减少结构振动，减轻结构抗震性能，从而降低地震灾害的可能性。
本文分析了阻尼的分类及常用的计算模型，尤其是廊桥阻尼模型和构件阻尼模型，这两种模型都能够较好地模拟出结构体的振动特性，从而使结构体的抗震性能得到提高。
什么是阻尼阻尼的分类
什么是阻尼阻尼的分类 阻尼是指任何振动系统在振动中，由于外界作⽤或系统本⾝固有的原因引起的振动幅度逐渐下降的特性，以及此⼀特性的量化表征。
那么你对阻尼了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是阻尼的内容，希望⼤家喜欢! 阻尼的释义 在机械物理学中，系统的能量的减⼩——阻尼振动不都是因“阻⼒”引起的，就机械振动⽽⾔，⼀种是因摩擦阻⼒⽣热，使系统的机械能减⼩，转化为内能，这种阻尼叫摩擦阻尼;另⼀种是系统引起周围质点的震动，使系统的能量逐渐向四周辐射出去，变为波的能量，这种阻尼叫辐射阻尼。
阻尼是指阻碍物体的相对运动、并把运动能量转化为热能或其他可以耗散能量的⼀种作⽤。
阻尼的作⽤主要有以下五个⽅⾯： (1)阻尼有助于减少机械结构的共振振幅，从⽽避免结构因震动应⼒达到极限造成机构破坏; (2)阻尼有助于机械系统受到瞬时冲击后，很快恢复到稳定状态; (3)阻尼有助于减少因机械振动产⽣的声辐射，降低机械性噪声。
许多机械构件，如交通运输⼯具的壳体、锯⽚的噪声，主要是由振动引起的，采⽤阻尼能有效的抑制共振，从⽽降低噪声; (4)可以提⾼各类机床、仪器等的加⼯精度、测量精度和⼯作精度。
各类机器尤其是精密机床，在动态环境下⼯作需要有较⾼的抗震性和动态稳定性，通过各种阻尼处理可以⼤⼤的提⾼其动态性能; (5)阻尼有助于降低结构传递振动的能⼒。
在机械系统的隔振结构设计中，合理地运⽤阻尼技术，可使隔振、减振的效果显著提⾼。
阻尼也指摩擦时需要稳定的时间，或指针万⽤表表针稳定住的时间。
在机械系统中，线性粘性阻尼是最常⽤的⼀种阻尼模型。
阻尼⼒F的⼤⼩与运动质点的速度的⼤⼩成正⽐，⽅向相反，记作F=-cv，c为粘性阻尼系数，其数值须由振动试验确定。
由于线性系统数学求解简单，在⼯程上常将其他形式的阻尼按照它们在⼀个周期内能量损耗相等的原则，折算成等效粘性阻尼。
物体的运动随着系统阻尼系数的⼤⼩⽽改变。
如在⼀个⾃由度的振动系统中，[973-01],称临界阻尼系数。
阻尼器的原理和作用高楼
阻尼器的原理和作用高楼阻尼器是一种用来减振和控制结构物运动的装置，常见于高楼和桥梁等大型建筑物中。
其原理和作用主要体现在以下几个方面。
1. 阻尼器原理阻尼器主要利用了材料的阻尼特性和质量的变化来实现对结构物振动的控制。
其基本原理是通过吸收和消散结构物振动的能量，从而降低振动的幅度和频率。
常见的阻尼器有摩擦阻尼器、液体阻尼器和负质量阻尼器等。
2. 阻尼器的作用（1）减小结构物的振幅：在地震、风力或其他外力作用下，结构物会发生振动。
阻尼器的作用是通过吸收和消散振动的能量来减小结构物振幅，降低结构物的动态响应，保护结构物的安全。
（2）提高结构物的抗震性能：地震是造成结构破坏的重要原因之一。
阻尼器能够对地震产生的动力荷载进行控制，减小结构物的震动响应，从而提高结构物的抗震能力，减少地震对结构物的破坏。
（3）改善结构物的舒适性：结构物振动会产生不稳定和不适感，如摇晃、晃动感等，影响人们的正常活动和生活。
阻尼器的作用是通过控制振动，减小舒适感的影响，提高居住和工作环境的舒适性。
（4）延长结构物的使用寿命：结构物的振动会导致疲劳现象和损坏，进而缩短结构物的使用寿命。
阻尼器的作用是通过控制振动，减少疲劳现象和损坏，延长结构物的使用寿命。
3. 阻尼器的种类和应用（1）摩擦阻尼器：摩擦阻尼器是利用摩擦产生的阻尼力来减小结构物的振动。
常见的摩擦阻尼器有可调式摩擦阻尼器和限位式摩擦阻尼器。
它们主要应用于高楼、大桥、机场跑道等结构物中，用于减小地震和风力对结构物的影响。
（2）液体阻尼器：液体阻尼器是利用流体粘滞阻尼特性来减小结构物的振动。
它一般由容器、阻尼液体和活塞组成。
液体阻尼器常用于大跨度桥梁、高层建筑、核电站等结构中，用于控制结构物的振动。
（3）负质量阻尼器：负质量阻尼器是通过悬挂一个负质量来减小结构物的振动。
它通过与结构物耦合，形成一个能吸收和分散振动能量的系统。
负质量阻尼器常用于地铁隧道、高速公路桥梁等结构中，用于减小结构物的振动。
结构阻尼
浅析结构阻尼院系:土木工程学院班级:研1404姓名:张晓彤学号:143085213123日期:2014年11月24日摘要：结构阻尼是描述振动系统在振动时能量损耗的总称。
包括DTC东泰五金阻尼、阻尼铰链、阻尼滑轨粘性阻尼、干阻尼、滞后阻尼和非线性阻尼。
本文主要总结和阐述了阻尼减震结构的概念与原理，结构减震控制的原理与概念，耗能减震的概念原理与分类，以及粘滞阻尼、金属耗能、粘弹性阻尼、摩擦耗能减震的原理与概念，以及各自的应用范围。
关键词：减震金属耗能摩擦耗能粘弹性阻尼粘滞阻尼前言地震和风灾害严重威胁着人类的生存和发展，自从人类诞生以来人们就为抗拒这两种自然灾害而奋斗。
随着科学技术和人民生活水平的提高，预防与抵御地震和风灾的能力也在不断的提高，结构减震（振）控制技术作为抗御地震（强风）的一种有方法，也得到了发展和应用，并成为比较成熟的技术，结构减震（振）控制方法改变了通过提高结构刚度、强度和延性来提高结构的抗震抗风能力的传统抗震抗风方法，而是通过调整或改变结构动力特性的途径，改变结构的震（振）动反应，有效的保护结构在地震强风中的安全。
在结构中加入耗能器来控制结构的地震和风振反应的耗能减震（振）方法是结构减震控制技术中一种有效、安全、可靠、经济的减震（振）方法。
1 阻尼结构的概念与原理1.1结构减震控制的基本概念传统的结构抗震方法是通过增强结构本身的抗震性能（强度、刚度、延性）来抵御地震作用的，即由结构本身储存和耗散地震能量，这是被动消极的抗震对策。
由于地震的随机性，人们尚不能准确的估计未来地震灾害作用的强度和特性，按照传统抗震方法设计的结构不具备自我调节功能。
因此，结构很可能在地震或风荷载作用下不满足安全性能的要求，而产生严重破坏或倒塌，造成重大的经济损失和人员伤亡。
合理有效的抗震途径是对结构安装抗震装置系统，由抗震装置与结构共同承受地震作用，即共同存储和耗能地震能量，以调节和减轻结构的地震反应。
这是积极主动的抗震对策，也是目前抗震对策中的重大突破和发展方向。
阻尼器特点及分类
阻尼器特点及分类阻尼器是一种可在结构工程中用于减少或消除振动及冲击的装置，其特点主要包括以下几个方面：1.能量消耗：阻尼器通过将振动能量转化为其他形式的能量来减少结构的振动幅度。
其能量消耗的方式可以是液体的黏性耗散、气体的摩擦耗散、或者材料内部的弹性变形耗散等。
2.负载能力：阻尼器需要承受结构的负载，即承载结构的静载荷和动载荷，同时具备较好的耐久性和可靠性。
3.调节性能：阻尼器可以根据实际需要进行调节，使得其阻尼特性能够适应不同的工况条件。
这包括阻尼器的刚度、阻尼系数、峰值力等参数的可调性。
4.安装方式：阻尼器的安装方式需要根据结构的特点进行选择，通常可以分为固定式、活动式、或者半固定式等。
5.抗冲击能力：阻尼器在遭受冲击时需要具备较好的抗冲击性能，以确保其正常工作状态不受影响。
根据不同的工作原理和结构形式，阻尼器可以分为多种不同的分类，下面将针对几种常见的阻尼器进行介绍。
1.液体阻尼器：液体阻尼器通过在液体中产生黏性耗散来实现能量的消耗。
常见的液体阻尼器包括液压阻尼器、液柱阻尼器等。
液压阻尼器是通过流体的转动来消耗系统能量的，主要由压力表和流体管道组成。
液柱阻尼器则是通过液柱高度的变化产生阻尼效果的。
2.行波阻尼器：行波阻尼器利用与结构共振频率相同的弯曲波来实现能量的传导和消耗。
行波阻尼器通常安装在结构的一端，当结构发生振动时，阻尼器能够通过波传输的方式将能量传递到阻尼器的另一端，并在此过程中消耗能量。
3.气体阻尼器：气体阻尼器利用气体的摩擦耗散来实现能量的消耗。
气体阻尼器主要包括气体弹簧阻尼器和气体摩擦阻尼器。
前者通过气体的弹性变形来产生阻尼效果，而后者则通过气体的摩擦耗散来消耗振动能量。
4.弹性材料阻尼器：弹性材料阻尼器利用材料内部的渐进塑性变形来产生阻尼效果。
这种阻尼器通常采用金属弹簧材料或橡胶材料制成，具有较好的耐久性和可调节性。
5.摩擦阻尼器：摩擦阻尼器通过摩擦力的产生来消耗振动能量。
粘滞阻尼器工作原理
粘滞阻尼器工作原理粘滞阻尼器是一种常用于工程结构中的阻尼装置，其主要作用是通过粘滞材料的粘滞特性将结构的振动能量转化为热能，从而减小结构的振动幅度，提高结构的抗震性能。
本文将从粘滞阻尼器的工作原理、结构特点以及应用领域等方面进行介绍。
一、工作原理粘滞阻尼器的工作原理基于粘滞材料的粘滞特性。
其结构一般由两个相对运动的部分组成，通过粘滞材料将两个部分连接在一起。
当结构发生振动时，粘滞材料内部的分子间力会产生相互作用，从而使粘滞材料产生阻尼效应。
这种阻尼效应可以将结构的振动能量转化为热能，从而减小结构的振动幅度。
二、结构特点粘滞阻尼器的结构特点主要包括材料、形状和安装方式等方面。
1.材料：粘滞阻尼器中常用的粘滞材料包括黏土、聚合物、橡胶等。
这些材料具有较高的黏性和粘滞性，可以有效地吸收结构的振动能量。
2.形状：粘滞阻尼器的形状多种多样，常见的结构包括剪切型、滑移型和旋转型等。
这些不同形状的阻尼器在不同结构中有不同的适用性。
3.安装方式：粘滞阻尼器可以采用水平安装、垂直安装和倾斜安装等方式。
安装方式的选择应根据具体的工程需求和结构特点来确定。
三、应用领域粘滞阻尼器广泛应用于桥梁、建筑物和风力发电机组等工程结构中。
其主要作用是减小结构的振动幅度，提高结构的抗震性能。
具体应用领域包括：1.桥梁：粘滞阻尼器可以在桥梁结构中起到减小结构振动幅度的作用，提高桥梁的安全性能。
2.建筑物：粘滞阻尼器可以在高层建筑、大型体育馆和机场等建筑物中减小结构的振动，提高结构的稳定性和舒适性。
3.风力发电机组：粘滞阻尼器可以减小风力发电机组的振动幅度，提高发电效率和使用寿命。
四、发展趋势随着科技的不断进步和工程技术的不断发展，粘滞阻尼器的应用领域和性能也在不断提升。
未来的发展趋势主要包括以下几个方面：1.新材料的应用：随着新材料的不断研发和应用，粘滞阻尼器将会采用更加高效和环保的材料，以提高阻尼效果和使用寿命。
2.智能化控制系统的应用：粘滞阻尼器将与智能化控制系统相结合，实现实时监测和调节，提高结构的抗震性能和适应性。
结构动力学中的阻尼
结构动力学中的阻尼 一、租你的分类1）粘滞阻尼（大小与啥速度成正比，方向与速度相反） 2）滞后阻尼（结构阻尼，大小与位移成正比，方向与速度相反）3）干摩擦阻尼（库伦阻尼，大小与正压力成正比，方向与速度相反） 二、阻尼的测定1）自由振动衰减法，见教材p7)1n n ln(个循环的幅值第个循环的幅值第+=δ （1）tT t t n n e eu e u u u ςωςωςω==+--+)(001 （2） πςςωδ2==t （3）如果相隔n 个周倜，则ςπδn n 2= （4）2）共振法222m a x )2()1(1ςρρ+-===st d y y DLF 最大静位移最大动位移 （5） 222)(210)(ωςρρΩ=-=⇒=d DLF d （6）2max 121ςς-=DLF （7）当共振时，1≈ρ，可以推出；maxmax 2121DLF DLF =⇒=ςξ（8）3）带宽法 （0.707法）频率反应曲线ωωως212-=（9）式（9）推导如下：2222222)121()21())2()1(1(ςςςρρ-=+- （10） 化简 式（10），可得0)1(81)21(222224=--+--ςςρςρ （11）解得：2221221ςςςρ-±-= （12）由于2ζ很小，式（12）可以化简为：ςρ212±= （13）ζρζρ±≈⇒±=121 （14）ωωωζζωωω221212-=⇒=- （15）三、对几种阻尼的比较 1)粘滞阻尼yc fd -= （16）)sin(ϕ+Ω=t A y （17） )cos(ϕ+ΩΩ=t A y（18） )cos(ϕ+ΩΩ-=t cA f d （19） 2222222222222222222222)(sin ))(sin 1()(cos y c A c t A c A c t A c t A c f d Ω-Ω=+ΩΩ-Ω=+Ω-Ω=+ΩΩ=ϕϕϕ （20）1222222=+ΩA y c A f d （椭圆方程） （21）椭圆面积为阻尼李在一个周期内所做的功⎰Ω==Td T cA dy f W /202ππ （22）221kA U =（23） 能量耗散系数kcU W T Ω==πφ2 (24) 实验表明Ω与φ无关，与实际不符。
1工程结构中的阻尼及其力学模型
y1 2 ln y 2 1 2
一、工程结构中的阻尼及其力学模型
例题：研究一座桥梁的竖向振动，对于基频，结 构可以看成是单自由度体系。让桥梁在跨中产生 挠度（用绞车把桥梁向下拉），然后突然释放。
在初始扰动之后，求得振动按指数衰减，即在频
率为1.62Hz的三个周期内，振幅从10mm衰减为 5.8mm。在跨中停放质量为40000kg的车辆重复进
宏观尺度的滑动被降低而微观滑动开始这种微观滑动包括接触面间的相互凹凸的微小位移相对于滑动面的对面3连接处嵌固压力的进一步增加将使粗糙面的贯入度变得更大
结构动力学
——单自由度系统的振动 湖南大学土木工程学院
尹华伟
2013年7月
一、工程结构中的阻尼及其力学模型
粘滞阻尼
k c m
cy ky 0 m y
对库仑阻尼，可导出等效粘滞阻尼系数：
cd
4 Fd
一、工程结构中的阻尼及其力学模型
阻尼引起的能量耗散
滞变阻尼： 对简谐激励： 得:
y sin t
Fdy k (1 j )ydy
y , cost y /
2 2
2 2
F k sin t jk sin t k sin t k cost
行试验，并测得其自振频率为1.54HZ。
求有效质量，有效刚度系数和结构阻尼。
设m为有效质量，k为有效刚度系数。
一、工程结构中的阻尼及其力学模型
因为：
1 f1 1.62 2 1 f 2 1.54 2
k m k 3 m 4010
3
故得：
1.62 m 4010 m 1.54 因此有效质量： m 375103 kg 2 有效刚度： k (2f1 ) m 38850 kN/m
建筑结构阻尼比选择
建筑结构阻尼比一、阻尼比用于表达结构阻尼的大小，是结构的动力特性之一，是描述结构在振动过程中某种能量耗散的术语，引起结构能量耗散的因素（或称之为影响结构阻尼比的因素）很多，主要有：（1）材料阻尼、这是能量耗散的主要原因。
（2）周围介质对振动的阻尼。
（3）节点、支座联接处的阻尼（4）通过支座基础散失一部分能量。
结构类型和材料分类给出了共一般分析采用的所谓典型阻尼比的值。
综合各国情况，钢结构的阻尼比一般在0.01－0.02之间（单层钢结构厂房可取0.05），钢筋混凝土结构的阻尼比一般在0.03－0.08之间。
以上的典型阻尼比的值即为结构动力学在等效秥滞模态阻尼中，采用的阻尼比的值。
在等效秥滞模态阻尼中，混凝土结构刚性较大，而且破坏过程（钢筋屈服和混凝土破碎）中也能够吸收大量能量；钢结构较为柔软主要通过弹塑性变形吸收能量，较混凝土而言脆断的可能性低得多，变形量也较大，一般认为10层以下的钢结构建筑物基本不会发生倒塌事故。
综上可以看出，钢结构体系变形大，破环程度小是其优势，钢结构抗震方面的优势更多是从材料较轻，承载力高，地震过程中弹塑性变形较大，基本不会发生断裂，构造措施（如柱间支撑）等方面表现出来的。
二、现行设计规范关于结构阻尼比的取值内容：GB50011-2010建筑抗震设计规范规定：第5．1．5条：建筑结构地震影响系数曲线(图5．1．5)的阻尼调整和形状参数应符合下列要求：1 除有专门规定外，建筑结构的阻尼比应取0.05,……。
其中专门规定有：8 多层和高层钢结构房屋中8．2 计算要点中第8．2．2条钢结构抗震计算的阻尼比宜符合下列规定：1 多遇地震下的计算，高度不大于50m时可取0.04；高度大于50m且小于200m时，可取0.03；高度不小于200m时，宜取0.02。
2 当偏心支撑框架部分承担的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50％时，其阻尼比可比本条1款相应增加0.005。
3 在罕遇地震下的弹塑性分析，阻尼比可取0.05。
阻尼及阻尼在结构中的作用分析
阻尼及阻尼在结构中的作用分析摘要:阻尼对结构的振动反应有重要的影响，阻尼比是阻尼作用在结构体系振动过程中耗能减震能力的参数。
目前结构设计通常对某一类结构的阻尼比取为常数中的定值，这不能完全真实反映建筑物的阻尼,且未能反映同一类结构阻尼比的变化规律。
本文通过对阻尼的机理、阻尼的影响因素，阻尼的作用，阻尼比的计算，阻尼比在结构设计中的取值，阻尼在结构中的应用等进行具体分析，以便结构设计者对阻尼有更好的了解及，对结构进行更好的、适当的调整。
关键词:阻尼，阻尼比引言阻尼（英语：damping）是指物体或系统在振动中，由于外界作用或系统本身固有的原因引起的振动幅度逐渐下降的特性，以及此一特性的量化表征，使振动衰减的各种摩擦和其他阻碍作用。
阻尼技术在航天、航空、军工、机械等行业中广泛应用，二十世纪七十年代，人们开始逐步地把这些阻尼技术应用到建筑、桥梁、铁路等结构工程中，阻尼技术能在结构中振动中耗能减震，并被广泛应用[1]。
一．阻尼的机理阻尼的机理有两种形式：一种是因摩擦阻力生热，使系统的机械能减小，转化为内能，这种阻尼叫摩擦阻尼；另一种是系统引起周围质点的震动，使系统的能量逐渐向四周辐射出去，变为波的能量，这种阻尼叫辐射阻尼。
阻尼比（ζ）指阻尼系数与临界阻尼系数之比，表达结构体标准化的阻尼大小，是无单位量纲。
阻尼比（ζ）一般可分为：ζ=0；01共4种情况。
阻尼比ζ=0即不考虑阻尼系统；结构常见的阻尼比都在ζ在0~1之间。
二．阻尼的作用主要有以下五个方面[3]：（1）有助于减少结构的共振振幅，从而避免结构因震动应力达到极限造成机构破坏；（2）有助于结构系统受到瞬时冲击后，很快恢复到稳定状态；（3）有助于减少因结构振动产生的声辐射，降低机械性噪声及损害。
许多结构构件主要是由振动引起的，采用阻尼能有效的抑制共振，从而降低损害；（4）有助于提高其动态性能，较高的抗震性和动态稳定性；（5）有助于降低结构传递振动的能力。
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结构动力学中的阻尼
摘要：静止的结构，一旦从外界获得足够的能量（主要是动能），就要产生振动。
在振动过程中，若再无外界能量输入，结构的能量将不断消失，形成振动衰减现象。
振动时，使结构的能量散失的因素的因素称为结构的阻尼因素。
本文列举了常见的几种阻尼模型以及其适用条件，
关键词：阻尼，粘性阻尼，滞变阻尼，比例与非比例阻尼
1、粘性阻尼
1.1粘滞阻尼的模型
1865年，Kelvin提出固体材料中存在内阻尼，为了描述这种内阻尼，他借用了粘滞性模型，提出固体材料的内阻尼与粘滞流体中的粘滞阻尼相似，与变形速度有关。
1892年，V ougt发展并完成了此理论，形成了粘滞阻尼模型，其数学表示为
d =
σηε•
其中η为材料的粘滞阻尼常数，ε为材料应变，ε•为材料应变速率。
1.2粘滞阻尼的适用
线性粘滞阻尼模型很好描述了粘滞液体中结构的耗能特性，但将此模型用于描述固体材料的内阻尼，则缺乏物理实验基础，其能力耗散系数与振动频率成不合理性已经被许多实验证实。
2、滞变阻尼（频率相关阻尼）
2.1滞变阻尼的模型
在粘性阻尼模型的基础上，为了保证结构振动时每周消耗掉的能量与结构振动频率的增加而线性增加，提出迟滞阻尼模型，如下：
d h f =x θ
•
式中，h 为材料迟滞阻尼常数，θ为振动频率，h/θ可以看作一个与频率相关的阻尼因子。
2.2滞变阻尼的适用
实际工程中，通过阻尼比的选取使粘性阻尼的理论能正确反映所有频率情况下的体系耗能是不可能的，方法是使阻尼比ζ的选取能较为正确的反映感兴趣频段内的耗能能力，通常取外荷载频率等于结构自振频率。
3、库伦阻尼
3.1库伦阻尼模型
该阻尼模型经常被用来表示被铆接或者栓接的两个结构单元的摩擦。
有库伦定律：
d f =N μ
式中，d f 为库伦阻尼力，μ为摩擦系数，N 为正压力。
3.2库伦阻尼的适用
库伦阻尼描述来自于长压力下的两个干滑动表面支教的干摩擦。
在实际工程中，该阻尼模型经常被用来表示被铆接或者栓接的两个结构单元之间的摩擦。
4、比例和非比例阻尼
4.1比例和非比例阻尼模型
比例阻尼模型，阻尼矩阵C 可以表示为质量矩阵M 和刚度矩阵K 的线性组合。
即
C M K αβ=+,π其中αβ，均为比例常数
若阻尼矩阵为可以正交化为对角矩阵，该阻尼为正交阻尼，或者比例阻尼，否则称为非比例阻尼。
4.2比例和非比例阻尼的适用
比例阻尼模型的是微利数学计算的方便，在求解多自由度系统的运动方程时，由于质量和刚度均有带权的正交性，故质量和刚度可以对角化。
参考文献
[1]刘晶波，杜修力.结构动力学[M] .北京：机械工业出版社，2005.1.。