לחצנים סיסמית הם מרכיבים קריטיים במבנים עמידים לרעידת אדמה, סופגים וניתוק אנרגיה אשר תגרום נזק הרסני, elastomers מתקדם הופיעו כחומר של בחירה עבור רבים של לחצנים אלה, המציע שילוב ייחודי של גמישות, עמידות, וחוסן סביבתית, היכולת שלהם לעבור עיוותים גדולים ללא קבוע ולהחזיר לצורה המקורית שלהם הופכת אותם אידיאליים עבור תכונות סיסמיכות מתקדמות אלה, כגון חומרים משמרות של הגנה עצמית רגילה.

תכונות מפתח של Elastomers מתקדמות עבור סכרת סיסמית

כדי להיות יעיל בלחיים סיסמיים, אלסטומר חייב להציג קבוצה מסוימת של תכונות המאפשרות לו לספוג אנרגיה, לעמוד על אופניים חוזרות ונשנות, ולשמור על ביצועים לאורך עשרות שנים.הביקורתי ביותר של תכונות אלה כוללים גמישות גבוהה, עמידות עייפות מעולה, התנהגות יציבה על פני טווחי טמפרטורה, ומאפיינים מולקולטיים המאפשרים פירוק אנרגיה באמצעות מנגנונים מולקווס ואלסטיים.

גמישות וגמישות

אלסטיליות היא ככל הנראה הנכס הבסיסי ביותר עבור אלסטומר לחות סיסמי.חומר חייב להיות מסוגל לעבור מצעים גדולים או דחיסות - לעתים קרובות מעל 100% - ואז לחזור לצורה המקורית לאחר העומס הוסר.גמישות גבוהה זו מונעת עיוות קבוע, ומבטיחה כי לח נשאר יעיל עבור אירועים רעידת אדמה מרובים.

עמידות ומכשולים

(הלחים הסיסמיתים חייבים לעמוד בעשרות עד מאות מחזורי לחץ גבוה במהלך אירוע סיסמי יחיד, וייתכן כי יותר לאורך החיים של מבנה מתנועות קרקע קטנות, רוח והתרחבות תרמית. התנגדות שומנית ב-Elastomirs נקבעת על ידי יכולתם להתנגד לסדקים ולתמיכה של חומרים מחוספסים מתקדמים (D2FSD) על ידי מניעת נזקי דם מתקדמים (Ricensation) או לנטרל) ב-D2FSD, או להפחתה משמעותית, תוך כדי שיפור של פחמן (R2FSD) ב- 2, או ירידה ב- 2, 000) של פחמן, 000 של פחמן, 000 התחממות גבוהה, 000 התחממות כדור הארץ, 000:

טמפרטורה יציבות

לחות סיסמית מותקנים בסביבות החל מהצטננות קדחת המדבר. An elastomer כי נוקשה בטמפרטורות נמוכות או רכך בטמפרטורות גבוהות לא יספק לחות אמינה. elastomers מתקדם מונדסים כדי לשמור על תכונות דינמיות יציבות - משתנים, אובדן מודולים, ויחס לחות - מעל טווח טמפרטורה רחב.

התנהגות אקסולקטית

פירוק אנרגיה בחיות הסיסטמיות elastomeric מסתמכ על מולקולסטיות - התערוכה בו זמנית של מולקווס (אנרגיה-Hz-דיסiping) ומאפיינים גמישים (אחסון אנרגיה) היחס של שני מרכיבים אלה, כפי שניתן לראות על ידי גורם האובדן (tan ⁇ ), קובע כיצד חומר ממיר אנרגיה מכנית לתוך חום.

עמידות כימית ויציבות סביבתית

(הופנה מהדף אוזון, קרינה אולטרה סגולה, לחות וכימיקלים יכולים לדגום גומי קונבנציונלי לאורך זמן, המוביל לפצח, קשיחות, או אובדן של דבקות בלוחות פלדה. elastomers מתקדמים מפורשים עם ייצובים, שעווה, ציפוי מגן כי להפחית את ההשפעות הללו.

שרינק נמוך ו Creep

תחת עומסי כבידה מתמשכת (למשל, משקלו של סיפון גשר), נושאים אלסטומריים יכולים לחוות מצמרר – עיוות תלוי בזמן ארוך תלוי, בעוד כמה מצמרר מקובל, צמר מוגזמת יכול לשנות את הגיאומטריה של החיר, שינוי הנוקשות שלה ואת המאפיינים לחות שלה. â € ¢ מתקדם elastomers להשתמש פולימרים עתירי גבוה ואופטימיזציה של דלקות צלב-links כדי למזערי של מחזור חיים, כמו גם מגובה נמוך יותר, 000.

סוגים של אלסטומרים מתקדמים בשימוש ב-Sismic Dampers

לא כל elastomers נוצרים שווים.הסוגים הנפוצים ביותר בשימוש יישומים לחייף סיסמי הם גומי טבעי, גומי גבוה דגימה, פוליאורטן וסיליקון - כל אחד עם יתרונות נפרדים עבור עיצובים לחים ספציפיים דרישות ביצועים.

גומי טבעי (NR) ו-High-Damping גומי (HDR)

(הגומי הטבעי) נשאר סוס העבודה של בידוד סיסמית עקב גמישות יוצאת דופן שלו, צמרמורת נמוכה, והתנגדות עייפות מעולה, עם זאת, גומי טבעי סטנדרטי יש לעתים קרובות גורם אובדן נמוך (טט ⁇ 0.05-0.10), המספקת פיזור אנרגיה מוגבל על ידי ייצור חשמל מגנטי (DDR) ו- 0Dolflastic) של פלדה: 0LT2 גבוה מגומי LT5 הוא נוצר על ידי הוספת חומרים מגנטיים, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 מגנטיות גבוהה יותר, 000 , 000 ⁇ , 000 , 000 ⁇ , 000 , 000 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , 000 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , 000 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

Polyurethane (PU) Elastomers

(פוליאורטן elastomers מציעים אלטרנטיבה תכליתית לגומי טבעי, עם היכולת להיות מותאם עבור גורמים לחות גבוהה מאוד (tan ⁇ עד 0.80) על ידי התאמת היחס של מגזרים קשים ורכים.הם יכולים להיות מותאמים ישירות לצורה לחבית יותר, פשט את הייצור. Polyurethane הוא גם עמיד שמנים, פותרים, ו abrasion - transtageous בטמפרטורה פולית גבוהה יותר, עם זאת, 000 זמן רב יותר, 000.

סיליקון אלסטומרס

גומי הסיליקון (polydimethylsiloxane) הוא פרס על היציבות התרמית יוצאת דופן שלה, עמידות UV, וגמישות עתיר-זמנית נמוכה.It שומרת על התכונות elastomeric שלה מ -60°C ליותר מ +200 מעלות צלזיוס, מה שהופך אותו אידיאלי עבור לחים באקלים קיצוני או ליד מקורות חום.סיליקון גם מציג נמוך מאוד וטוב בידוד, למרות שהכוח המכני שלו הוא בדרך כלל נמוך יותר מסגסוגת פולית או גבוהה.

שיקולים בייצור ופורמולציה

השגת האיזון האופטימלי של לחות, קשיחות ועמידות דורש שליטה מדויקת על תהליך הפורמולה והייצור של אלסטומר. שינויים קטנים באחוז הסוכן הקושר, הסוג והכמות של הממלאים, או תנאי הריפוי יכולים לשנות באופן דרמטי את הביצועים.

Reinforcing Fillers and פלסטינאים

שחור פחמן הוא הממלא הנפוץ ביותר, עם גודל חלקיקים ומבנה המשפיע על מודלוס, כוח רבייה, חיי עייפות. Finer ציונים (למשל, N330) מגבירים את הנוקשות ולחות על חשבון של בניית חום, בעוד coarser כיתה (למשל, N550) להפחית היסטריס ושיפור dissipation חום, למלא לעתים קרובות יותר כוח רפלקטיבי, אבל גם מחלישת שומן מתכתי, אבל יותר מאשר חיתוך פלסטיק, אבל הם דורשים יותר מאשר חיתוך חום, אבל יותר, אבל גם מחלימים, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 יותר לחץ פלסטיק חזק יותר, אבל יותר לחץ דם פלסטיק עמידים יותר, אבל יותר, אבל יותר, 000) להפחית את עמידות רפלקטיבי יותר מאשר חיתוך חום, אבל יותר מאשר חיתוך חום, 000) להפחית את הפחתת עמידות צהובה, 000.

מערכות קשורות Cross-Linking

vulcanization sulfur מניב אג"ח פוליסלדי המספק גמישות ומאפשרת ארוכת גבוהה, אבל הם יכולים להיות רגישים להרסה בטמפרטורות גבוהות יותר מונוסולודי יציב ופחמן פחמן-פחמן קישורים (באמצעות תחמוצת פחמן) מעדיפים עבור מזהמים גבוהים מדי, כי צריך לקיים עומסי אופניים ללא רכך.

מוליד ונדידת לוחות פלדה

לחצנים סיסמית מיוצרים לעתים קרובות כמו נושאת elastomeric מחוספס, שבו שכבות גומי דקות מחוברות פלדה מושכות צלחות.תהליך האג"ח משתמש משטח פלדה מוקרן עם andhesive (בדרך כלל cyanoacrylate או resorcinol-formaldede-finated) כדי ליצור קשר כימי כי הוא חזק יותר מאשר את הגומי עמוק לתוך מחזורי חיתוך, כי הוא הופך את הקשר יעיל.

תגיותSesic Damper Systems

elastomers מתקדמים מועסקים במספר סוגים של מערכות לחות סיסמיות, כל אחת מנצלת את התכונות של elastomer באופן שונה.

⁇ ⁇ ⁇ ⁇

(ה) יישום נפוץ ביותר הוא FLT:0 (הובלות של ⁇ 1) ו-FLT:2 גבוה-damping גומי נושאות גומי מפוספסת 3 (HDRBs) ב-LRB, גרעין צילינדרה אינו מוקף בשכבות של גומי טבעי ופלדה.

ארכיון תגיות: Elastomeric Elements

כמה לחיכים של מולקו כוללים שלפוחית שתן או diaphragm כי מפריד שמן מן הסביבה ומתאים לשינויים בנפח עקב תנועת מוטסטון (Flastthane or nitrile גומי (NBR) חייב לשמור על גמישות וחותמת שלמות על פני מיליוני מחזורים ללא מדמיע.

סכרים שוויצריים

לחות ויסקואלסטיים מורכבים משכבה דקה של elastomer הדגימה גבוהה (לעתים קרובות אקרילי או פוליאורטן) כריכים בין צלחות פלדה. כאשר המבנה sways, התנועה המתפתלת של הלוחות מתפזרת אנרגיה דרך חומר מולקולטי. אלה הם יעילים במיוחד עבור רטטים מושרה רוח רעידות אדמה בינוניות.

דובים אלסטומריים בגשרים ו-Viaducts

גשרים פגיעים במיוחד לנזק סיסמי בשל תוחלת החיים הארוכה שלהם וחוסר של אדמוניות.להרוס דובים אלסטומרי משמשים לבודד את הסיפון מן הפיטורים, המאפשר הגשר לסלע בבטחה במהלך רעידת אדמה.הנושאים חייבים לתמוך בעומס המת של הגשר תוך הרחבת תרמית מת וההתכווצות כמו גם עקירת סיסמי מתקדם.

בדיקות ביצועים וסטנדרטים

כדי להבטיח אמינות, לחצנים פשיסטיים אלסטומריים עוברים בדיקות קפדניות בחומר, במרכיב וברמות בקנה מידה מלא.

  • (FLT:0) ISO 2276203FLT:1 - Elastomeric seism-protection isolators (כיסויים, דרישות, שיטות בדיקה) זהו תקן הבינלאומי המקובל ביותר עבור נושאים גומי, המציין בדיקות לנוקשות דינמי, יחס לחות, קשיחות ועמידות תחת טעינה חוזרת.
  • (FLT:0ASTM D4003FLT:1) - מפרט סטנדרטי עבור נושאים אסטומריים פשוטים ופלדה מחוסנים עבור גשרים.זה מכסה סובלנות ממדית, תכונות פיזיות (קשה, כוח רב-עוצמה, משיכה), והתנגדות ההזדקנות.
  • (ב) [15] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ⁇ :0) ⁇ מ"א'" (AASHTO M251FLT:1), תקן אמריקאי עבור נושאים אלסטומריים בדגלים מהירים.

(הפרוטוקולים כוללים בדרך כלל רצף של בדיקות ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

מגמות עתידיות ומחקר

מחקר לתוך elastomers מתקדמות עבור לחיכים סיסמיים ממשיך לדחוף גבולות, מונע על ידי דרישות לחיים ארוכים יותר שירות, עלות נמוכה יותר וביצועים טובים יותר באירועים קיצוניים.כמה מגמות מבטיחות מתעוררות:

עקבו אחרי Elastomers

שילוב ננו-מטלרים - כגון צינורות פחמן, גרפן או ננוקלי - גומי טבעי או פוליאורטן יכול לשפר באופן דרמטי את הכוח, לחות, והתנגדות עייפות ללא עונש משקל של ממלאים קונבנציונליים. ננומטרים אלה יוצרים רשת תלת-ממדית שמגבירה את הניתוק תוך שמירה על ניסויים בקנה מידה מעבדה נמוך מראה כי הוספת רק 1–3%טן יכול להגביר את האובדן על ידי גורם של 50% שיפור של .

כלכלנים חכמים

(ב) ו[דרוש מקור] [ה]] [ה]] [ה]] [ה]]][ה]][ה]]][ה]]][ה]]][ה[ה]]]]][ה]]][ה[ה]]]][ה[ה]]]]]] [ה[ה[ה[ה]]]]]]] [ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה]]]]]]]]]]]]]]]]]][ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה]]]]]]]]]]]]]]]]]]][ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה]]]]]]]]]]]]]][ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה]]]]]]]]]]]]]]]]][ה[

אחריות ומחזור

תעשיית הגומי נמצאת תחת לחץ להפחית את ההשפעה הסביבתית.התקדמות בטכנולוגיות של פיזור מאפשרת גומי טבעי מסיבים סוף חיים להיות repaided ו reuse בלחיים חדשים, אם כי עם אובדן ביצועים מסוימים בינתיים, elastomers מבוסס ביולוגית שמקורם מקורות מתחדשים (למשל, גיליקול או dandelion גומי) מציעים חלופות ל- hevea טבעי ללא מזון תחרותי עם גידולים אלה הם בדיקות פחמן גדולות.

מודלים מתקדמים וסימפוציה

ניתוח יסוד פינקל (FEA) משלב כעת מודלים חומריים מתוחכמים כגון FLT:0 Mullins EffectFLT:1,FLT:2hyperelasticity (Ogden או Yeoh Model)FLT:300:3 ו-FLT:4viscoela Prony FLT:5 כדי לחזות התנהגות לחבית תחת עומסים מודלים מורכבים אלה הם גם למנוע את המהנדסים אופטיים ולהפחית את הסימולציות של הנדסה, ולקדם נתונים.

מסקנה

elastomers מתקדם הם הכרחיים לטכנולוגיה המודרנית של לחות סיסמית'.השילוב הייחודי שלהם של גמישות גבוהה, עמידות עייפות, יציבות טמפרטורה, ופיזור אנרגיה מולקולסטי מאפשר עיצוב של לחצנים אמינים שמגנים על בניינים, גשרים, ומתקנים תעשייתיים מפני נזק רעידת אדמה.על חידושים מתמשכת בכימיה פולימרומית, ננופלרים וחומרים חכמים כדי לשפר ביצועים נוספים, להפוך מבנים בטוחים יותר ויותר גמישים בסרום מתקדם של אזורי חשמל מתקדמים יותר ויותר.