میراگر جرمی تنظیم شونده
شکل ظاهری یک میراگر جرمی تنظیم شونده
میراگر جرمی تنظیم شونده چیست؟
میراگر جرمی تنظیم شونده (TMD)، به نام جاذب هارمونیک نیز شناخته می شود که بر روی سازه ها نصب گردیده تا دامنه ارتعاشات مکانیکی را کاهش دهد. استفاده از آن ها می تواند از عدم آسایش کاربران ناشی از ارتعاشات و از خسارات یا گسیختگی سازه ای، جلوگیری کند. از TMD ها اغلب در تأسیسات انتقال قدرت، اتومبیل ها و ساختمان ها استفاده می شود. میراگر جرمی تنظیم شونده بیشترین تأثیر را زمانی دارد که حرکت سازه ای ناشی از یک یا تعداد بیشتری مود تشدیدی سازه ی اصلی باشد. در واقع TMD انرژی ارتعاش را از مود سازه ای که براساس آن تنظیم شده است، استخراج نموده و میرایی را به ازای آن مد افزایش می دهد. نتیجه نهایی: سازه سخت تر از حالت معمول به نظر رسیده و عمل می نماید.
ساختار میراگر جرمی تنظیم شونده
میراگر جرمی تنظیم شونده چگونه کار می کند؟
TMD ترکیبی از 3 سیستم مهم است: سیستم جرم، سیستم سختی و سیستم استهلاک انرژی (میرایی)؛ بنابراین در طراحی TMD سه شکل تنظیم مورد نیاز است. سختی و جرم TMD به گونه ای انتخاب می شود فرکانس تشدیدی بسیار نزدیکی به فرکانس تشدیدی سازه داشته باشد. میزان میرایی نیز به گونه ای انتخاب شده تا استهلاک انرژی را بر بازه ای مؤثر از فرکانس های ارتعاشی TMD، بهینه نماید. جرم TMD نیز برای تأمین میزان مطلوبی از کاهش ارتعاش انتخاب می گردد. هنگامی که سازه دچار ارتعاش شود، TMD نیروی مخالفی با فرکانسی مشابه، ایجاد می کند که به کاهش و کنترل ارتعاش به شکل مؤثر کمک می کند.
میراگر جرمی تنظیم شونده در کجا قابل استفاده است؟
میراگر جرمی تنظیم شونده برای ساختمان های با دهانه های بلند و قوسی شکل و سازه هایی که می توانند به راحتی در معرض تاثیر عوامل و نیروهای خارجی قرار گیرند، مناسب است (عواملی مانند باد، ارتعاش ناشی از حرکت عابر پیاده). TMD بطور قابل توجهی ارتعاش تحریکی ناشی از عوامل خارجی را کاهش می دهد. TMD ها به طور گسترده ای در حوزه های ذیل به کار گرفته می شوند:
1. پل ها، پایه ی پل ها، دودکش، برج های تلویزیون و سایر ساختمان های بلند مرتبه و قوسی شکل که به راحتی با باد قرار تحریک می شوند.
2. پلکان ها، تالارهای کنفرانس، پل های عابر پیاده و سایر سازه هایی که با پرش و راه رفتن مردم تحریک می شوند.
3. مراکز صنعتی و سایر ساختمان های سازه فولادی و اماکنی که توسط فرکانس ذاتی ماشین آلات داخل آن تحریک می گردند.
TMD استفاده شده در پل عابر پیاده
TMD تحت آزمایش ارتعاشات ناشی از حرکت کردن و پریدن در یک فرودگاه
