Daempfungsverhalten unterschiedlicher Fluide in einem Fluessigkeitstilgersystem

Damping behavior of different fluids used for a tuned liquid column damper system

Die Verwendung von Fluessigkeitstilgersystemen (Tuned liquid column dampers – TLCD) zur Daempfung unerwuenschter Strukturschwingungen stellt eine gute Alternative zu herkoemmlichen Daempfungssystemen dar. Diese werden in der Regel durch sogenannte Isolatoren oder Dissipatoren beziehungsweise mithilfe von Masse-Feder-Daempfern (TMD) reduziert. Isolatoren und Dissipatoren arbeiten ohne zusaetzliche Masse. TMD-Systeme besitzen eine zusaetzliche Masse, welche ueber eine Feder und meist einen viskosen Daempfer mit dem Hauptsystem gekoppelt ist. Eben diese zusaetzliche Masse sorgt sowohl beim TMD als auch beim Fluessigkeitstilger durch ihre dem Hauptsystem gegenlaeufige Bewegung fuer den gewuenschten Daempfungseffekt. Die theoretischen wie auch praktischen Laboruntersuchungen der Bemessungsparameter des Fluessigkeitstilgers sind Gegenstand des Beitrags. Besonderes Augenmerk liegt hierbei auf der Eigendaempfung des Fluids. Diese haengt wesentlich von den rheologischen Eigenschaften der Fluessigkeit selbst ab und weist dementsprechend – je nach Fluessigkeit – relativ grosse Unterschiede auf. Beschrieben werden zum einen die theoretischen, rheologische Grundlagen und zum anderen werden die Auswirkungen auf das Daempfungsverhalten eines Fluessigkeitstilgers anhand von Versuchsergebnissen untersucht und ueberprueft. Ziel war es, die Auswirkungen der Fluessigkeitseigenschaften wie Viskositaet, Scherraten, Dichte, etc. auf die Eigendaempfung der Fluessigkeit darzustellen und zu vergleichen. Darueber hinaus sollte der Zusammenhang von Tilgerdaempfung und der Daempfung des Gesamtsystems dargestellt werden. Dafuer wurden mittels eines eigens entwickelten Versuchsstands Ausschwingversuche durchgefuehrt und die ausgewerteten Zeitverlaeufe gegenuebergestellt. (A) ABSTRACT IN ENGLISH: Tuned liquid column dampers (TLCD) represent a good alternative to other commonly used damping systems applied on engineering structures. The use of an additional mass causes a contrary motion in relation to the main oscillating system. This contrary motion enables an efficient way to mitigate unwanted structural vibrations. To obtain high damping efficiencies certain parameters of the TLCD must be optimized and adjusted to the main system. Important parameters would be the mass (m), the eigenfrequency of the damper (fT), the stiffness and of course the damping of the system itself. The theoretical and experimental investigations of certain parameters are the aim of this contribution. The main focus was on the damping term of the TLCD. Since it is strongly dependent on the rheological parameters of the fluid, such as viscosity, shear rates, density etc. different fluids were tested and after evaluation compared. To execute these experiments, a test stand has been designed and built. So the main aim of this research work is to theoretically explain fundamental fluid parameters and in a further step to show how a change of these parameters changes the damping behavior of the TLCD. (A)

Language

  • German

Media Info

  • Media Type: Print
  • Features: Figures; References; Tables;
  • Pagination: pp 68-84
  • Serial:
    • Bautechnik
    • Volume: 93
    • Issue Number: 2
    • Publisher: Ernst & Sohn GmbH
    • ISSN: 0932-8351

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01598933
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Mar 17 2016 10:43AM