JPH04258545A - 制振装置 - Google Patents
制振装置Info
- Publication number
- JPH04258545A JPH04258545A JP1973291A JP1973291A JPH04258545A JP H04258545 A JPH04258545 A JP H04258545A JP 1973291 A JP1973291 A JP 1973291A JP 1973291 A JP1973291 A JP 1973291A JP H04258545 A JPH04258545 A JP H04258545A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluid
- damper
- tuned
- main structure
- vibration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 70
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 28
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 abstract 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Combined Devices Of Dampers And Springs (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は建築物やタワー等の地震
や風に対する制振装置に係るものである。
や風に対する制振装置に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】図９は流体式制振装置の原理を示し、主
構造体ａに付設されたＵ字型のタンクｂに水等の流体ｃ
を入れ、同流体を同調質量ダンパーを同調質量ダンパー
（ＴＭＤ）における振動質量として利用するもので、同
調流体ダンパー（ＴＬＤ）と呼ばれる。
構造体ａに付設されたＵ字型のタンクｂに水等の流体ｃ
を入れ、同流体を同調質量ダンパーを同調質量ダンパー
（ＴＭＤ）における振動質量として利用するもので、同
調流体ダンパー（ＴＬＤ）と呼ばれる。
【０００３】同調流体ダンパーは主構造体への入力エネ
ルギーをタンク内の流体の揺動のエネルギーとして吸い
上げ、これを流体の摩擦、流体同士、あるいはタンク内
の壁との衝突等によって、最終的には熱として消散して
制振するものである。なお前記流体の運動エネルギーを
消散させるため、タンク内に図１０に示す如きオリフイ
スｄ付きの抵抗板ｅを設けることがある。また普通、流
体としては水が使用される。
ルギーをタンク内の流体の揺動のエネルギーとして吸い
上げ、これを流体の摩擦、流体同士、あるいはタンク内
の壁との衝突等によって、最終的には熱として消散して
制振するものである。なお前記流体の運動エネルギーを
消散させるため、タンク内に図１０に示す如きオリフイ
スｄ付きの抵抗板ｅを設けることがある。また普通、流
体としては水が使用される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の流体同調ダ
ンパーにおいては、揺れ始めからタンク内の流体が同調
するまでは減衰を小さくして、主構造体ａへの入力エネ
ルギーなるべく流体同調ダンパーの流体の揺動エネルギ
ーとして吸い上げ、タンク内の流体が同調してからは減
衰を大きくしてエネルギーをできるだけ多く消散し、主
構造体の揺れを制限するのが理想的であるが、従来のも
のは制振装置の減衰特性が一定のため揺れの大きさによ
って減衰率を変えることができず、制振効果に限界があ
った。
ンパーにおいては、揺れ始めからタンク内の流体が同調
するまでは減衰を小さくして、主構造体ａへの入力エネ
ルギーなるべく流体同調ダンパーの流体の揺動エネルギ
ーとして吸い上げ、タンク内の流体が同調してからは減
衰を大きくしてエネルギーをできるだけ多く消散し、主
構造体の揺れを制限するのが理想的であるが、従来のも
のは制振装置の減衰特性が一定のため揺れの大きさによ
って減衰率を変えることができず、制振効果に限界があ
った。
【０００５】本発明は前記従来技術の有する問題点に鑑
みて提案されたもので、その目的とする処は、主構造体
に配設された同調流体ダンパーの減衰率を自由に制御し
うる制振装置を提供する点にある。
みて提案されたもので、その目的とする処は、主構造体
に配設された同調流体ダンパーの減衰率を自由に制御し
うる制振装置を提供する点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記の問題点を解決する
ため、本発明に係る制振装置は、主構造体に付設された
タンクに入れた流体を同調質量ダンパーにおける振動子
として利用した同調流体ダンパーよりなる制振装置にお
いて、前記流体の全体または一部を電気粘性流体より構
成したものである。
ため、本発明に係る制振装置は、主構造体に付設された
タンクに入れた流体を同調質量ダンパーにおける振動子
として利用した同調流体ダンパーよりなる制振装置にお
いて、前記流体の全体または一部を電気粘性流体より構
成したものである。
【０００７】
【作用】本発明に係る制振装置においては、主構造体に
設けられた同調流体ダンパーにおいて流体の全体または
一部に電気粘性流体（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｒｈｅｏｌｏ
ｇｉｃａｌ Ｆｌｕｉｄ ＥＲ流体）を使用したも
のであって、同電気粘性流体は電場をかけることによっ
て粘性を変化させることができる流体の総称であり、後
述のように、粘性を可逆的に、しかも極めて短時間で制
御できるものである。
設けられた同調流体ダンパーにおいて流体の全体または
一部に電気粘性流体（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｒｈｅｏｌｏ
ｇｉｃａｌ Ｆｌｕｉｄ ＥＲ流体）を使用したも
のであって、同電気粘性流体は電場をかけることによっ
て粘性を変化させることができる流体の総称であり、後
述のように、粘性を可逆的に、しかも極めて短時間で制
御できるものである。
【０００８】而して前記同調流体ダンパーにおけるタン
ク内のオリフイスでは流体の粘性に比例的に抵抗が増大
するので、前記電気粘性流体に対する通電を調節するこ
とによって、前記同調流体ダンパーの減衰率を自由に変
え、大きな制振効果を挙げることができる。
ク内のオリフイスでは流体の粘性に比例的に抵抗が増大
するので、前記電気粘性流体に対する通電を調節するこ
とによって、前記同調流体ダンパーの減衰率を自由に変
え、大きな制振効果を挙げることができる。
【０００９】
【実施例】図１は本発明に係る制振装置の第１の実施例
を示し、Ａは同調液体ダンパーで主構造体に付設された
Ｕ字型のタンク１に入れられる流体の全体を、前記した
電気粘性流体２より構成したものである。図中３はオリ
フイス付抵抗板である。電気粘性流体２は前述の如く電
場をかけることによって粘性が変化し、粘性を可逆的に
、しかも極めて短時間に制御できるという特性を有し、
応答時間は数ミリ秒以下とされている。４０°Ｃの室温
で行った実験では電場を増大させることが指数関数的に
増加していくことが判っている。図８は電気粘性流体の
電場と粘度のデータを示す。 （参考文献、森下信Ｅ
Ｒ流体とは、月刊トライポロジ、１９９０、５）而して
前記同調流体ダンパーＡにおけるオリフイス３では、流
体の粘度に比例的に抵抗が増大するので、前記電気粘性
流体２に対する通電を調節することによって、同調流体
ダンパーＡの減衰率を自由に変えることができる。
を示し、Ａは同調液体ダンパーで主構造体に付設された
Ｕ字型のタンク１に入れられる流体の全体を、前記した
電気粘性流体２より構成したものである。図中３はオリ
フイス付抵抗板である。電気粘性流体２は前述の如く電
場をかけることによって粘性が変化し、粘性を可逆的に
、しかも極めて短時間に制御できるという特性を有し、
応答時間は数ミリ秒以下とされている。４０°Ｃの室温
で行った実験では電場を増大させることが指数関数的に
増加していくことが判っている。図８は電気粘性流体の
電場と粘度のデータを示す。 （参考文献、森下信Ｅ
Ｒ流体とは、月刊トライポロジ、１９９０、５）而して
前記同調流体ダンパーＡにおけるオリフイス３では、流
体の粘度に比例的に抵抗が増大するので、前記電気粘性
流体２に対する通電を調節することによって、同調流体
ダンパーＡの減衰率を自由に変えることができる。
【００１０】この点について更に詳細に説明すると、通
常時には前記電気粘性流体２には通電せず、粘度の低い
状態とする。構造物が振動すると前記流体２もＵ字型の
タンク１内で動こうとするが、図１に示すように、オリ
フイス３を通過する部分は電気粘性流体２である。動き
始めの状態では、まだ電気粘性流体２に通電することな
く、同流体２の粘性を低いままに保つと、オリフイス付
抵抗板３を通過する電気粘性流体２によって生じる同調
流体ダンパーＡの減衰は非常に低く、従って主構造体へ
のエネルギーを流体の運動エネルギーとして多く吸い上
げることができる。そして一旦、流体が同調し始めると
、前記電気粘性流体２に対する通電を行ない、同流体２
の粘性を上げて、同調流体ダンパーＡの減衰を大きくし
、エネルギーの消散量を増大し、制振効果を上げるもの
である。
常時には前記電気粘性流体２には通電せず、粘度の低い
状態とする。構造物が振動すると前記流体２もＵ字型の
タンク１内で動こうとするが、図１に示すように、オリ
フイス３を通過する部分は電気粘性流体２である。動き
始めの状態では、まだ電気粘性流体２に通電することな
く、同流体２の粘性を低いままに保つと、オリフイス付
抵抗板３を通過する電気粘性流体２によって生じる同調
流体ダンパーＡの減衰は非常に低く、従って主構造体へ
のエネルギーを流体の運動エネルギーとして多く吸い上
げることができる。そして一旦、流体が同調し始めると
、前記電気粘性流体２に対する通電を行ない、同流体２
の粘性を上げて、同調流体ダンパーＡの減衰を大きくし
、エネルギーの消散量を増大し、制振効果を上げるもの
である。
【００１１】以上の原理に基いて主構造体の振動と同調
流体ダンパーＡにおける電気粘性流体２の動きをモニタ
ーし、これらのデータに基いて最適のアルゴリズム（ａ
ｌｅｇｏｒｉｔｈｍ）に従って前記電気粘性流体２の減
衰を通電によって制御し、同調流体ダンパーＡの制振効
果が最適になるように制御するものである。図２は本発
明の第２の実施例を示し、前記タンク１内におけるオリ
フイス付抵抗板３に近い一部分にだけ電気粘性流体２を
入れ、メンブレン４でタンク内の水５と混合しないよう
にした場合を示す。
流体ダンパーＡにおける電気粘性流体２の動きをモニタ
ーし、これらのデータに基いて最適のアルゴリズム（ａ
ｌｅｇｏｒｉｔｈｍ）に従って前記電気粘性流体２の減
衰を通電によって制御し、同調流体ダンパーＡの制振効
果が最適になるように制御するものである。図２は本発
明の第２の実施例を示し、前記タンク１内におけるオリ
フイス付抵抗板３に近い一部分にだけ電気粘性流体２を
入れ、メンブレン４でタンク内の水５と混合しないよう
にした場合を示す。
【００１２】図３及び図４は本発明の第３の実施例を示
し、オリフイス付抵抗板３の近傍にのみ電気粘性流体２
を入れて、前記第２実施例と同様にメンブレン４によっ
て水５と混合しないようにしたものである。なお前記抵
抗板付メンブレン３の代りに、図５に示す本発明に係る
第４の実施例においては水平抵抗板６が使用され、また
図６に示す本発明に係る第５の実施例においてはメツシ
ユ７が使用される。図中前記各実施例と均等部分には同
一符号が付されている。
し、オリフイス付抵抗板３の近傍にのみ電気粘性流体２
を入れて、前記第２実施例と同様にメンブレン４によっ
て水５と混合しないようにしたものである。なお前記抵
抗板付メンブレン３の代りに、図５に示す本発明に係る
第４の実施例においては水平抵抗板６が使用され、また
図６に示す本発明に係る第５の実施例においてはメツシ
ユ７が使用される。図中前記各実施例と均等部分には同
一符号が付されている。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば前記したように、制振装
置を構成する同調流体ダンパーの流体部分に、従来のこ
の種のダンパーにおけるように水だけを使用するのでは
なく、流体の全部または一部に電気粘性流体を使用した
ので、同流体に通電することによって前記同調流体ダン
パーの減衰率を自由に変えることができ、従って簡単な
制御によって、減衰率が一定の同調流体ダンパーよりも
大きな制振効果が得られる。
置を構成する同調流体ダンパーの流体部分に、従来のこ
の種のダンパーにおけるように水だけを使用するのでは
なく、流体の全部または一部に電気粘性流体を使用した
ので、同流体に通電することによって前記同調流体ダン
パーの減衰率を自由に変えることができ、従って簡単な
制御によって、減衰率が一定の同調流体ダンパーよりも
大きな制振効果が得られる。
【図１】本発明に係る制振装置の第１の実施例を示す縦
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す縦断面図である。
【図３】本発明の第３の実施例を示す縦断面図である。
【図４】図３の部分イの拡大図である。
【図５】本発明の第４の実施例を示す縦断面図である。
【図６】本発明の第５の実施例を示す縦断面図である。
【図７】本発明の作用説明図である。
【図８】電気粘性流体の粘性と電場との強さとの関係を
示す図である。
示す図である。
【図９】従来の流体式制振装置の原理を示す説明図であ
る。
る。
【図１０】図９の部分口の拡大図である。
Ａ 同調流体ダンパー
１ タンク
２ 電気粘性流体
３ オリフイス付抵抗板
Claims (1)
- 【請求項１】 主構造体に付設されたタンクに入れた
流体を同調質量ダンパーにおける振動子として利用した
同調流体ダンパーよりなる制振装置において、前記流体
の全体または一部を電気粘性流体より構成してなること
を特徴とする制振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1973291A JPH04258545A (ja) | 1991-02-13 | 1991-02-13 | 制振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1973291A JPH04258545A (ja) | 1991-02-13 | 1991-02-13 | 制振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04258545A true JPH04258545A (ja) | 1992-09-14 |
Family
ID=12007493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1973291A Pending JPH04258545A (ja) | 1991-02-13 | 1991-02-13 | 制振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04258545A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160130804A1 (en) * | 2013-06-26 | 2016-05-12 | Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen | Liquid column damping system |
-
1991
- 1991-02-13 JP JP1973291A patent/JPH04258545A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160130804A1 (en) * | 2013-06-26 | 2016-05-12 | Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen | Liquid column damping system |
| US9580903B2 (en) * | 2013-06-26 | 2017-02-28 | Rheinisch-Westfaelische-Technische Hochschule Aachen | Liquid column damping system |
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