Modelado Mecánico de Amortiguador de Fluido Viscoso con Efectos de Acoplamiento de Temperatura y Presión
Autores: Zhang, Yunlong; Xu, Weizhi; Wang, Shuguang; Du, Dongsheng; Geng, Yan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Modelado Mecánico de Amortiguador de Fluido Viscoso con Efectos de Acoplamiento de Temperatura y Presión
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Cargas de viento
Efectos sísmicos
Cilindro de amortiguación
Amortiguadores de fluido viscoso
Rendimiento mecánico
Acoplamiento temperatura-presión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Durante cargas dinámicas de larga duración, como las cargas del viento o los efectos sísmicos, la temperatura y la presión internas de un cilindro de amortiguación aumentan rápidamente, lo que induce cambios en las características mecánicas de los amortiguadores de fluido viscoso (VFD). Este estudio investigó el rendimiento mecánico de los VFD considerando los efectos de acoplamiento de temperatura y presión bajo cargas de larga duración. Primero, analizamos el rendimiento mecánico y de disipación de energía de los amortiguadores basándonos en pruebas mecánicas dinámicas considerando diferentes frecuencias de carga, amplitud de desplazamiento y ciclos de carga. Los resultados experimentales indicaron que tanto la temperatura como la presión influían en la salida de los amortiguadores, y en el entorno sellado del tubo del amortiguador, la temperatura y la presión ejercían influencia mutua. Además, se obtuvo la relación entre el coeficiente de amortiguamiento y los efectos de acoplamiento de temperatura y presión. Posteriormente, se propuso un modelo matemático mejorado para el rendimiento mecánico de un VFD de tipo gap considerando el balance energético macroscópico de todo el fluido dentro del amortiguador. Finalmente, se validó la precisión del modelo matemático para el VFD bajo cargas dinámicas de larga duración comparando los resultados computacionales con los datos experimentales.
Descripción
Durante cargas dinámicas de larga duración, como las cargas del viento o los efectos sísmicos, la temperatura y la presión internas de un cilindro de amortiguación aumentan rápidamente, lo que induce cambios en las características mecánicas de los amortiguadores de fluido viscoso (VFD). Este estudio investigó el rendimiento mecánico de los VFD considerando los efectos de acoplamiento de temperatura y presión bajo cargas de larga duración. Primero, analizamos el rendimiento mecánico y de disipación de energía de los amortiguadores basándonos en pruebas mecánicas dinámicas considerando diferentes frecuencias de carga, amplitud de desplazamiento y ciclos de carga. Los resultados experimentales indicaron que tanto la temperatura como la presión influían en la salida de los amortiguadores, y en el entorno sellado del tubo del amortiguador, la temperatura y la presión ejercían influencia mutua. Además, se obtuvo la relación entre el coeficiente de amortiguamiento y los efectos de acoplamiento de temperatura y presión. Posteriormente, se propuso un modelo matemático mejorado para el rendimiento mecánico de un VFD de tipo gap considerando el balance energético macroscópico de todo el fluido dentro del amortiguador. Finalmente, se validó la precisión del modelo matemático para el VFD bajo cargas dinámicas de larga duración comparando los resultados computacionales con los datos experimentales.