摩擦阻尼器工作原理介紹

摩擦阻尼器的工作原理是以固體摩擦作為其基本耗能原理。顯然，摩擦阻尼器的基本形式是兩個(gè)固體表層相互滑動(dòng)。為了使摩擦消耗的能量較大化，一般不在界面引入液體潤(rùn)滑層，接觸面通常需要保持干燥。這種固體摩擦在生活中相當(dāng)常見，其相關(guān)的科學(xué)研究可以追溯到庫(kù)侖時(shí)期，該時(shí)期提出了關(guān)于滑動(dòng)摩擦的三個(gè)假說：

1)總摩擦力與接觸面無關(guān)

2)總摩擦力與作用在界面上的法向力成正比

3)對(duì)于較小的相對(duì)滑動(dòng)速度，摩擦力與速度無關(guān)。需要指出的是，雖然三個(gè)假設(shè)不斷被打破和完善，但在宏觀作用下(如建筑摩擦阻尼器)仍然適用。

其對(duì)摩擦阻尼器設(shè)計(jì)的主要啟示在于以下幾點(diǎn)：

1)無論如何，所有摩擦性質(zhì)的詳細(xì)研究都必須考慮實(shí)際表層的不規(guī)則線條，不可只假設(shè)表層是平的。

2)在金屬之間的界面上(沒有氧化膜)，由于金屬離子之間的相互作用，摩擦系數(shù)u大于1。

3)如果金屬之間有氧化膜，摩擦情況變得復(fù)雜，難以研究。

其理論應(yīng)用更多的是幫助設(shè)計(jì)者避免不合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如避免金屬表層之間的直接接觸，從而避免因金屬離子之間的長(zhǎng)期作用而改變摩擦系數(shù)，影響摩擦阻尼器的滑動(dòng)力。在設(shè)計(jì)摩擦阻尼器時(shí)，還應(yīng)考慮環(huán)境對(duì)金屬的腐蝕。金屬與兩種活性不同的金屬之間普遍存在的微裂紋可能構(gòu)成原電池，進(jìn)而加速金屬的腐蝕。

由于摩擦阻尼器工作環(huán)境的復(fù)雜性以及可能存在的擾動(dòng)和摩擦，理論預(yù)測(cè)將變得復(fù)雜。然而，在摩擦阻尼器的結(jié)構(gòu)中，仍然需要根據(jù)理論合理避免腐蝕。綜上所述，摩擦的宏觀理論簡(jiǎn)單易應(yīng)用，而微觀領(lǐng)域非常復(fù)雜。在摩擦阻尼器的實(shí)際開發(fā)中，可以應(yīng)用宏觀理論設(shè)計(jì)其輸出、位移等主要控制參數(shù)，然后根據(jù)微觀理論對(duì)部件進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。通過實(shí)驗(yàn)對(duì)缺點(diǎn)進(jìn)行了修正。