簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 陳毓群
Chen, Yu-Qun
論文名稱: 錘撞測試阻尼係數之應用
Impact Test Applied to Detect the Damping Factors
指導教授: 徐德修
Hsu, Deh-Shiu
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 土木工程學系
Department of Civil Engineering
論文出版年: 2004
畢業學年度: 92
語文別: 中文
論文頁數: 86
中文關鍵詞: 結構控制液流阻尼器消能元件性能測試錘撞試驗阻尼係數
外文關鍵詞: fluid damper, drop hammer test, performance test of power dissipation devices, damping factors, structure control
相關次數: 點閱:114下載:2
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  •   為執行高噸位阻尼器之性能測試工作,受限於試驗設備之輸出功率,一般試驗室之循環載重動力試驗或因設備能量不足而無法順利執行任務,衝擊錘撞試驗進行此類阻尼器之性能測試工作或可補其不足。衝擊錘撞試驗對阻尼器在高速及低速運動下,試驗方式略有不同,文中介紹利用不同方式分別進行高、低速運動項目,以獲得完整之性能函數。試驗結果顯示緩衝墊之施加可有效降低錘撞之撞擊速度,針對低速落錘及循環載重動力試驗之結果以實例進行比對,獲得滿意結果。在尋求液流阻尼器之阻尼係數方面,衝擊錘撞試驗之角色應可大為提升。
      本研究經實際試驗及結果分析,可得以下結論:
    一、在阻尼力、阻尼係數、速度之關係函數中,Type A型液流阻尼器之速度項指數小於等於1。
    二、錘撞低速試驗與動態循環載重試驗所獲得液流阻尼器之阻尼係數結果頗為一致,而錘撞高速試驗更能提供較高之輸出試驗功率,以滿足液流阻尼器測試速度之需求,故由錘撞高、低速試驗,在尋求液流阻尼器之阻尼係數方面,可以獲得更廣泛與完整之試驗數據。

      By the limited capacity can afford, most of the laboratories can not provide satisfied cyclic dynamic test for high tonnage fluid dampers to detect the physical properties. However, drop hammer impact test could be one of the choices for the purpose. Buffers of rubber cushion are used to obtain the motions in low velocity range. Test results show the velocity of the drop hammer can be efficiently reduced when buffers are used. Consequently, test data of drop hammer impact test can be compared with the test data collected from the cyclic dynamic test base on the same velocity ranges with small error. Moreover, drop hammer test provide data in high velocity ranges with no difficulties. Consequently, the physical property, damping ratio, of the fluid dampers can be obtained with complete function of resistance force with respect to velocity.
      The work shows the drop hammer test can really and efficiently be applied to the purpose of detecting the damping ratio of the fluid dampers.
      By analyzing the test data, two conclusions can be given as follows:
    1. Most of the velocity exponent, n, of damping function ( ) for type A fluid dampers are equal to or less than one.
    2. Comparing the results of impact test of low velocity and the results of cyclic test, it is found that the damping factors are almost coincide. Impact test of high velocity can easily offer higher output power to satisfy requirements of testing experiment. Impact test of high velocity and low velocity could be able to help us to obtain the physical properties of the damping factors.

    目 錄 摘要 I 致謝 III 目錄 IV 表目錄 VI 圖目錄 VII 第一章 緒論 1.1導言 1 1.2文獻回顧 2 1.3研究動機與目的 5 第二章 液流阻尼器介紹與理論分析 2.1液流阻尼器簡介 7 2.2液流阻尼器基本理論分析 9 第三章 試驗之規劃與介紹 3.1錘撞試驗說明 13 3.1.1能量產生單元 15 3.1.2剛性基礎單元 15 3.1.3試驗資料量測及擷取單元 16 3.1.4緩衝墊 19 3.1.5液流阻尼器錘撞試驗步驟 20 3.2動態循環載重試驗說明 21 3.2.1液流阻尼器動態循環載重試驗說明 22 3.3試驗液流阻尼器說明 24 第四章 錘撞試驗 4.1錘撞試驗之歷時分析 26 4.1.1試驗說明 26 4.1.2試驗結果與討論分析 27 4.2緩衝墊及高度對錘撞高、低速試驗關係探討 38 4.2.1試驗說明 38 4.2.2試驗之高、低速結果討論分析 54 4.3 n = 1之線性液流阻尼器錘撞試驗 59 4.3.1錘撞低速試驗結果 59 4.3.2錘撞高、低速試驗與動態循環載重試驗結果討論分析 60 4.4 n < 1之非線性液流阻尼器錘撞低速試驗 64 4.4.1錘撞低速試驗結果 64 4.4.2錘撞高、低速試驗與動態循環載重試驗結果討論分析 71 第六章 結論與建議 6.1結論 80 6.2建議 81 參考文獻 83

    1. Constantinou, M. C., and Symans, M. D. (1992), ”Experimental and Investigation of Seismic Response of Structures with Supplemental Fluid Viscous Dampers”, National Center for Earthquake Engineering Research Report NCEER-92-0032, State University of New York at Buffalo.
    2. Constantinou M. C., and Symans, M. D. (1996), “Semi-Active Control of Earthquake Induced Vibration”, Proceeding Eleventh World Conference on Earthquake Engineering, paper No. 95.
    3. Constantionu, M. C. and Symans, M. D.,“Experimental and analytical Investigation of seismic of structures with supplemental fluid viscous dampers”Report No.NCEER-92-0032, National Center for Earthquake Engineering Research, SUNY at buffalo, New York. 1992.
    4. Constantinou, M.C., Tsopelas, P., Hammel, W. and Sigaher, A.N. “New Configurations of Fluid Viscous Dampers For Improved Performance”, “Symposium of Passive Control Structures”─2000, Tokyo Intitute of Technology, pp.261-272,2000.
    5. C.Y.Hou, D.S.Hsu, H.Y.Chen, (Aug. 2002),“Restoring – stiffness Behavior of Viscous Fluid Damper for Seismic Energy Dissipation in Egineering structures”, the 6th National Conference on structural Engineering, Kenting, Taiwan, R.O.C., 26-28, Aug 2002, paper number No. M46.
    6. Deh-shin Hsu, C.Y.Hou, Y.F.Lee, S.Y.Chou, Sy-Yuan Lu (Dec. 2003) ,“Development of High Performance Fluid Damper”, EASEC-8, Dec.5-7,2001, Singapore, paper no. 1026.
    7. D.S.Hsu, C.S.Kuo (Apr. 2002),“Model Test of structural Control System with Fluid Dampers”, proceedings, The 9th International Conference on Computing in Civil and Building Engineering, Apr. 3-5, 2002, Taiwan, R.O.C., Vol. I, pp.531-536.
    8. Douglas P. Taylor, “History, Design, and Applications of Fluid Dampers in Structural Engineering”, http://www.taylordevices.com/papers/history/design.htm
    9. Fu,Y. and Kasai, K. “Comparative Study of Frames Using Viscoelastic and Viscous Damper.” Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol.124, No.5, pp.513-522, 1998.
    10. http://www.taylordevices.com/tayd.htm
    11. http://www.nkfust.edu.tw/~sactr/structure.htm
    12. Pekan, G., Mander, J.B. and Chen, S.S. “Fundamental Considerations for The Design of Nonlinear Viscous Damper, “Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol.28, pp.1405-1425,1999.
    13. Soong, T. T. and Constantionu, M. C., “Passive and Active Structural Vibration Control in Civil Engineering”, Springer-Verlag, New York, 1994.
    14. Taylor, D. P., “Fluid Dampers for Applications of Seismic Energy Dissipation and Seismic Isolation”, Eleventh Word Conference on Earthquake Engineering, No. 798, 1996.
    15. United State Patent 5870863, “Toggle Linkage Seismic Isolation Structure,” 1999.
    16. 卜君平, “高樓之主動控制研究”, 國立成功大學土木工程研究所博士論文, 民國七十六年十一月。
    17. 李永峰, “結構液流阻尼器之設計及應用”, 國立成功大學土木工程研究所碩士論文, 民國八十六年六月, 《結構工程》發表文章,第13卷第2期,87.6., 31-41頁。
    18. 李俊德, “結構液流阻尼器之設計及應用”, 國立成功大學土木工程研究所碩士論文,民國九十二年六月。
    19. 林春暉, “阻尼器之高樓防撞應用”, 國立成功大學土木工程研究所碩士論文, 民國八十七年六月。
    20. 周尚儀, “液流阻尼器高頻特性之研究”, 國立成功大學土木工程研究所碩士論文, 民國八十八年六月, 《結構工程》, 第15卷,第三期,3-19頁,89年9月。
    21. 吳騏, “以半主動模糊控制探討電流變阻尼器對結構之減震效應”,私立逢甲大學土木及水利工程研究所碩士論文,民國九十一年七月。
    22. 建築物耐震規範與解說, 內政部, 2002
    23. 徐德修, “高壓伺服器機構控制系統模型試驗”,行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告NSC87-2211-E-006-05, 1991
    24. 徐德修, 侯建元, 許伯銓, 周尚儀, 楊欣翰, (Jan.1999)“油壓阻尼器之研發及應用”, 財團法人中興工程顧問社專案研究報告, SEC/R-ST-99-06, 民國八十八年元月。
    25. 徐德修, 侯建元, 盧思源, 周尚儀, (Jan.2000)“高壓阻尼器之研發”, 財團法人中興工程顧問社專案研究報告, SEC/R-ST-01-01, 民國八十九年元月。
    26. 徐德修, 侯建元, 李永峰, 郭吉生, (Apr.1999) “封閉式液流阻尼器結構減震之模型試驗”, 財團法人中興工程顧問社專案研究報告, SEC/R-ST-01-06, 民國九十年四月。
    27. 徐德修, 王冠凱, 李永峰, 侯建元, (Mar.2002) “液流阻尼器全尺寸結構防震功能之振動台測試”, 財團法人中興工程顧問社專案研究報告, SEC/R-ST-03-02, 民國九十一年三月。
    28. 高志宏, “液流阻尼器數學模型之研究”,國立成功大學土木工程研究所碩士論文, 民國九十一年三月。
    29. 徐敏哲, “液流阻尼器菱形機構之設計及應用”, 國立成功大學土木工程研究所碩士論文,民國九十二年六月。
    30. 陳信元, “液流阻尼器物理特性之研究”, 國立成功大學土木工程研究所碩士論文, 民國九十年六月。
    31. 張士賢, “樓房結構加裝線性液流阻尼器之動力行為探討”, 國立成功大學土木工程研究所碩士論文, 民國九十年六月。
    32. 郭吉生,“液流阻尼器結構控制系統之模型試驗”, 國立成功大學土木工程研究所碩士論文, 民國九十年六月。
    33. 黃震興、黃尹男,”使用線性黏性阻尼器結構之耐震試驗與分析”,國家地震工程研究中心報告NCREE-01-022,2001。
    34. 黃震興、黃尹男、洪雅惠,”含非線性黏性阻尼器結構之減震試驗與分析”,國家地震工程研究中心報告NCREE-02-020,2002。
    35. 黃賜琳, “線性液流阻尼器阻尼係數之探討”, 國立成功大學土木工程研究所碩士論文, 民國九十一年六月。
    36. 陳泰仰, “建築物加裝線性黏滯性液流阻尼器之設計”, 國立成功大學土木工程研究所碩士論文, 民國九十一年六月。
    37. 許伯銓, “液流阻尼器之特性分析及應用”, 國立成功大學土木工程研究所碩士論文, 民國八十七年六月。
    38. 許文奕, “高強效液流阻尼器之研發”,國立成功大學土木工程研究所碩士論文, 民國八十八年六月。
    39. 盧思源,“矽液對液流阻尼器效能影響之研究”, 國立成功大學土木工程研究所碩士論文, 民國八十九年六月, 第24屆全國力學會議論文集,中原大學,89.12.9/10, H001,共8頁。

    下載圖示 校內:2005-07-19公開
    校外:2005-07-19公開
    QR CODE