zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kiến trúc - Xây dựng

Một phương pháp thí nghiệm xác định tham số thiết kế của gối cao su có độ cản cao

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Báo xấu

11
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Một phương pháp thí nghiệm xác định tham số thiết kế của gối cao su có độ cản cao tiến hành thí nghiệm và so sánh kết quả giữa hai phương pháp thí nghiệm đề cập ở trên. Ngoài ra các tham số của mô hình thiết kế của Bhuiyan được xác định từ hai thí nghiệm trên cũng được so sánh để tìm ra sự phù hợp giữa hai thí nghiệm.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Một phương pháp thí nghiệm xác định tham số thiết kế của gối cao su có độ cản cao

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 MỘT PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH THAM SỐ THIẾT KẾ CỦA GỐI CAO SU CÓ ĐỘ CẢN CAO Nguyễn Anh Dũng Trường Đại học Thủy lợi, email:dung.kcct@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG xác định được vòng tròn trễ của cao su có độ Việc sử dụng cách chấn đáy đã được cản cao (HDR), đó là thí nghiệm cắt vòng trên chứng minh là một kỹ thuật rất hữu hiệu để các mẫu vật liệu HDR (lap shear test). Các bảo vệ kết cấu công trình khỏi động đất. Có mẫu thí nghiệm của thí nghiệm này chỉ bao hai mục đích chính của của việc sử dụng các gồm các miếng cao su HDR được gắn với các thiết bị cách chấn là nhằm dịch chuyển chu thanh thép để gia tải nên yêu cầu về chế tạo và kỳ dao động riêng và hấp thụ năng lượng cho thiết bị yêu cầu đơn giản hơn nhiều so với thí công trình. Gần đây gối cao su dạng tấm nghiệm nguyên mẫu, vì vậy chí phí về thời được ứng dụng rộng rãi như là một thiết bị gian và giá thành sẽ thấp hơn rất nhiều khi so cách chấn cho cầu, đặc biệt sau trận động đất sánh với thí nghiệm nguyên mẫu HDRB. Kobe năm 1995, khi mà khả năng kháng chấn Với mục đích tìm phương pháp xác định của các trụ cầu có gối cao su được ghi nhận các tham số của mô hình thiết kế gối cách là rất tốt. Có ba loại gối cao su dạng tấm: gối chấn với chi phí thấp hơn, bài báo này sẽ tiến cao su tự nhiên (natural rubber bearings), gối hành thí nghiệm và so sánh kết quả giữa hai cao su lõi chì (lead rubber bearings), và gối phương pháp thí nghiệm đề cập ở trên. Ngoài cao su có độ cản cao (high damping rubber ra các tham số của mô hình thiết kế của bearings-HDRB). Trong đó HDRB được sử Bhuiyan (2009) [1] được xác định từ hai thí dụng rộng rãi ở Nhật Bản vì có tính dẻo cao nghiệm trên cũng được so sánh để tìm ra sự và khả năng giảm chấn lớn. phù hợp giữa hai thí nghiệm. Đây có thể là cơ Các tham số của mô hình thiết kế sẽ được sở cho việc thay thế thí nghiệm các các mẫu xác định cho từng loại sản phẩm của từng nhà gối cao su bằng việc thí nghiệm trên các mẫu cung cấp trước khi đưa vào tính toán thiết kế vật liệu cao su. kháng chấn cho công trình có cách chấn. Thông thường các thí nghiệm nguyên mẫu của 2. PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM HDRB (bearing test) sẽ được tiến hành dưới 2.1. Thí nghiệm trên mẫu gối HDRB tác dụng của tải trọng tuần hoàn hình sin với tần số 0.5 Hz. Dựa trên vòng tròn trễ giữa lực Các mẫu gối cao su dùng trong thí nghiệm và chuyển vị thu được từ kết quả thí nghiệm nguyên mẫu trong bài báo này được chế tạo này, các tham số của mô hình thiết kế sẽ được theo tiêu chuẩn ISO [2]. Tất cả các mẫu có xác định theo các phương pháp toán học như mặt cắt ngang hình vuông, kích thước và các phương pháp bình phương tối thiểu. Do đặc thông số kỹ thuật của mẫu thí nghiệm được tính cơ học của cao su có độ cản cao thường thể hiện ở bảng 1. Các mẫu thí nghiệm này là lớn hơn rất nhiều khi so với các loại gối đàn mẫu mới, chưa qua sử dụng và được chất tải hồi thông thường, nên việc tiến hành thí trước để loại ảnh hưởng Mullins [3]. Để tiến nghiệm trên nguyên mẫu thường yêu cầu máy hành các thí nghiệm trên mẫu HDRB này, móc có khả năng gia tải lớn và quy trình vận một máy thí nghiệm thủy lực được điều khiển hành phức tạp, vì vậy sẽ tốn kém về kinh tế và bằng máy tính được sử dụng để gia tải dưới thời gian. Một phương pháp khác cũng có thể dạng các chuyển vị theo thời gian. 80
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 2.2. Thí nghiệm trên mẫu vật liệu cao su mức biến dạng lớn (175%) thì ứng suất thu có độ cản cao được từ thí nghiệm trên gối cao su có lớn hơn Bảng 1. Kích thước và đặc tính của HDRB ứng suất thu được từ thí nghiệm trên mẫu vật liệu, điều này có thể là do trong gối cao su có Thông số sự làm việc đồng thời của các miếng thép xen Chi tiết kỹ thuật kẽ nên hiện tượng cứng hóa ở mức biến dạng Tiết diện ngang A(mm2) 240240 cao trong HDRB là lớn hơn trong vật liệu Số lớp cao su 6 HDR. Mặc dù vậy về cơ bản hai kết quả này khá rất tương đồng với nhau. Chiều dày một lớp cao su (mm) 5 Chiều dày một lớp thép (mm) 2.3 Mô đun cắt danh nghĩa (MPa) 1.2 Phương pháp thí nghiệm thứ hai được tiến hành trên các mẫu thí nghiệm nhỏ được thể hiện trong hình 1. Có hai miếng cao su HDR trong mỗi mẫu với kích thước 25255 mm. Tất cả các mẫu được chất tải trước khi tiến hành thí nghiệm chính để loại bỏ Mullins effect [3]. Các thí nghiệm này được tiến hành bởi một máy thí nghiệm được điều khiển bằng máy tính tại nhiệt độ phòng. Hình 2. Trạng thái cân bằng thu được từ thí nghiệm cùng ứng suất nhiều bước Hình 1. Mặt cắt ngang của gối cao su b) Thí nghiệm chùng ứng suất một bước 3. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Cách thức thí nghiệm trong bài báo này được tiến hành giống như trong nghiên cứu của [1], trong đó các thí nghiệm chùng ứng suất nhiều bước (MSR test) được tiến hành để tìm trạng thái cân bằng không phụ thuộc tốc độ của HDR, các thí nghiệm chùng ứng suất một bước (SR test) để xác định tính nhớt phụ thuộc tốc độ của HDR, các thí nghiệm cắt đơn giản (CS test) để xác định trạng thái tức thời của HDR và các thí nghiệm tải trọng hình Sin với tần số 0,5 Hz để mô phỏng kiểm chứng khả năng của mô hình và tham số đã Hình 3. Thí nghiệm chùng xác định. Các số liệu thí nghiệm trong nghiên ứng suất một bước cứu này tương ứng với mẫu vật liệu HDR3 được nhắc đến trong [1]. Thí nghiệm SR test được tiến hành trên nhiều mức biến dạng, tuy nhiên do giới hạn 3.1. So sách k ết quả thí nghiệm của bài báo, báo cáo chỉ thể hiện ở mức biến a) Trạng thái cân bằng không phụ thuộc dạng 175%. Trong tất cả các thí nghiệm đều tốc độ thu được từ thí nghiệm MSR test thể hiện sự tương đồng kết quả giữa hai loại Trạng thái cân bằng thu được từ hai loại thí nghiệm như hình 3. Tuy nhiên cũng giống thí nghiệm được trình bày trong hình 2. Ở như trong thí nghiệm MSR, trạng thái cân 81
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 bằng (điểm cuối của đường chùng ứng suất) chi tiết của các tham số bạn đọc có thể xem của thí nghiệm trên mẫu gối cao su luôn lớn chi tiết trong [1]. Các kết quả xác định tham hơn một chút so với thí nghiệm trên vật liệu số được trình bày trong bảng 2-3. cao su. Dựa trên các tham số xác định được từ thí c) Phản ứng tức thời thu được từ thí nghiệm trên mẫu vật liệu, mô hình đã mô nghiệm cắt đơn giản phỏng số liệu thí nghiệm tải trọng hình sin trong hình 4. Hình 3 thể hiện so sánh trạng thái tức thời thu được từ thí nghiệm vật liệu, so sánh với kết quả trong [1], thì hình dạng và cường độ của hai loại thí nghiệm này là tương đồng. Hình 4. Kết quả mô phỏng vòng thứ 4 của thí nghiệm tải trọng hình sin khi mô hình sử dụng các tham số xác định từ thí nghiệm trên các mẫu vật liệu Hình 3. Trạng thái tức thời từ CS test 4. KẾT LUẬN 3.2. So sách tham số xác định theo mô hình Kết quả so sánh thí nghiệm cũng như các tham số xác định theo mô hình được đề xuất Bảng 2. Tham số đàn-dẻo trong [1] cho thấy ít có sự khác biệt đối với của mô hình thiết kế tham số cân bằng không phụ thuộc tốc độ và M ẫu C1 C2 C3 C4 cr m có một chút sự khác biệt đối với nhớt phụ (M Pa) (M Pa) (M Pa) (M Pa) (M Pa) thuộc tốc độ. Tuy nhiên kết quả mô phỏng số HDRB 2.101 0.595 0.0024 2.653 0.296 7.423 liệu thí nghiệm tải trọng hình sin là rất hứa HDR 2.100 0.595 0.0024 2.653 0.2024 6.421 hẹn, điều này chỉ ra rằng có thể sử dụng phương pháp thí nghiệm trên mẫu vật liệu ít Bảng 3. Tham số nhớt của mô hình thiết kế tốn kém thay cho phương pháp thí nghiệm trên nguyên mẫu gối cao su tốn kém hơn. A1 A2 q n  M ẫu (M Pa) (M Pa) 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO HDRB 0.402 0.241 0.353 0.213 1.242 [1] A. R. Bhuiyan, Y. Okui, H, Mitamura, T. HDR 0.481 0.272 0.431 0.178 1.242 Imai. A rheology model of high damping rubber bearings for seismic analysis: Để tìm hiểu khả năng sử dụng thí nghiệm Identification of nonlinear viscosity. trên mẫu vật liệu HDR vào thiết kế, các trạng International journal of Solids and thái cân bằng, trạng thái tức thời và đặc tính Structures, 46, (2009), pp. 1778-1792. nhớt thu được từ các thí nghiệm trên mẫu [2] International Organization of Standardization HDR sẽ được sử dụng để xác định các tham (ISO). Elastomeric seismic protection số mô hình trong [1]. Kết quả thu được sẽ so isolators. Part 1: tes t methods, (2005). sánh với các tham số đã được xác định từ thí [3] L. Mullins. Softening of rubber by nghiệm trên mẫu nguyên HDR3 trong bảng deformation. Rubber Chemistry and 2, 3 trong [1]. Do giới hạn bài báo, ý nghĩa Technology, 42, (1969), pp.339-362. 82

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2418 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.