Seismic Dampers'da kullanım için Gelişmiş Elastomerlerin Özellikleri

Seismic dampers depreme dayanıklı yapılarda kritik bileşenlerdir, kalıcı ayar olmadan büyük deformasyonlar elde etmek ve geri dönmek için orijinal şeklinin tekrarlanan sismik yükleme için ideal hale getirilmesini sağlar.Bu makale, sismik barajlarda kullanılan birçok elastomerin özelliklerini araştırıyor, elastomerler, elastomerler genellikle, elastomerler ve çevresel dayanıklılık türleri ve bu malzemelerinin nasıl çalıştığını ve bu malzemelerin orijinal şekline geri dönebilmelerini sağlıyor.

Seismic Damping için Gelişmiş Elastomerlerin Anahtar Özellikleri

sismik barajlarda etkili olmak için, elastomer, enerjiyi absorbe etmesine izin veren belirli bir özellik sergilemeli, tekrarlanan bisiklete dayanmalıdır ve bu özelliklerin en kritik kısmı yüksek elastiklik, mükemmel yorgunluk direnci, sıcaklık aralıkları boyunca stabil davranışlar içerir ve her iki viskous ve elastik mekanizmalar aracılığıyla enerji dağıtımını etkinleştirmelidir.

Elastiklik ve esneklik

Elastiklik, bir sismik barajlama elastomer için en temel özelliktir. Malzeme, büyük oar veya sıkıştırma sularından geçebilmeli -% 100'den fazla - ve sonra geri dönüş kurtarma güçlerini korurken, yüksek elastiklik kalıcı deformasyonu önler, barajlar için kullanılan taşlar birden fazla deprem olayları için etkili kalabilir.

Durability ve Fatigue Direnişi

Seismic dampers, tek bir sismik olay sırasında on yüz yüksek seviyeli döngülere dayanmalıdır ve potansiyel olarak küçük zemin hareketlerinden, rüzgardan ve ısı genişletmeden bir yapının ömrü boyunca daha fazla formüle edilmelidir. elastomerler sürekli olarak çatlaklara karşı baskı yapma ve yayılma yeteneği ile belirlenir.

Sıcaklık Stability

Seismic dampers, çöl ısısı için yaytik soğuktan uzak ortamlarda kuruludur. Düşük sıcaklıklarda sert veya yüksek sıcaklıklarda yumuşatılan bir elastomer, daha iyileştirici özellikleri sağlamak için güvenilir bir baraj sağlayacaktır - cam geçiş ısı geçişi için - geniş bir sıcaklık aralığına kadar.Bu, Dünyadaki tüm sıcaklık artışları ile 40.000'de (örneğin, doğal kauçuk, poliurettan veya silikon) ve yeniden finanse edilir.

Viscoelastic Davranış

Elastomerik sismik barajlar vitreus (enerji-dissipating) ve elastik (enerji-storing) özellikleri, bu iki bileşene oranı, kaybolup edilen özelliklerin oranı, ısıya nasıl etkili bir şekilde dönüştüğünü belirler.En uygun sismik baraj için, 0.10 ve 0.30 arasındaki bir kayıp faktörüdür.

Kimyasal Direniş ve Çevre İstikrarı

ozona, ultraviyole radyasyona, nemye ve kimyasallar zaman boyunca geleneksel olarak plastikten inebilir, çatlaklara sert bir şekilde veya zarar verir. Gelişmiş elastomerler stabilizatörlerle formüle edilir, balmumu ve koruyucu kaplamalar, bu etkileri hafifletebilir. Örneğin,FLT:0)EPDM)) Kimyasal dirençten kaçınır (projeyle dezenfeksiyona karşı dirençli ortamlara karşı dirençlidir.

Düşük piyon ve Creep

Sürekli yerçekimi yükleri (örneğin, bir köprü güvertesinin ağırlığı), elastomerik yataklar ürpertici zaman bağlı deformasyon yaşayabilirler. Bazı ürperticiler kabul edilebilir olsa da, aşırı ürpertici ve baraj özelliklerini değiştirebilirler. Gelişmiş elastomerler yüksek kiloluk polimerleri kullanır ve optimize edilmiş haçlı bağlantıların ek olarak, karbon siyah ve silik gibi dolgunlar zincirini azaltmaya yardımcı olabilir.

Seismic Dampers'da Kullanılan Gelişmiş Elastomerlerin türleri

Tüm elastomerler eşit değildir. sismik baraj uygulamalarında kullanılan en yaygın türler doğal, yüksek lastik, poliurethane ve silikon - belirli damper tasarımları ve performans gereksinimleri için farklı avantajları ile ilgilidir.

Doğal Kauçuk (NR) ve Yüksek Boyutlu Kauçuk (HDR)

Doğal kauçuk, olağanüstü elastikliği nedeniyle sismik izolasyon yataklarının işhorları olmaya devam ediyor, düşük ürpertici ve mükemmel yorgunluk direncini bir araya getiriyor.[4] Bununla birlikte, standart doğal kauçuk sıklıkla düşük kaybı faktörü (örneğin ⁇ 0.05-0.10), bu da kendi başına sınırlı enerji dağılımı sağlar.

Poliüretan (PU) Elastomerler

Poliüretan elastomerler, katın üretimine doğrudan katılabilir, yağlara, çözücülere ve aşınmaya da dirençlidir (envantrupa 0.80'e kadar sert ve yumuşak segmentlere kıyasla daha yüksek bir sıkıştırma ayarlı ve daha fazla hassasiyet gösterir. poliurethane kimyası, forma doğrudan atılabilir, polyesterlere ve aşınmaya karşı dayanıklıdır).

Silikon Elastomerler

Silikon kauçuk (polidimetilfotodu) olağanüstü ısı istikrarı için ödüllendirildi, UV direnci ve düşük sıcaklık esnekliği.Bu nedenle, +200 °C'den fazla, aşırı iklimlerde veya ısı kaynakları için idealdir. ayrıca, yüksek çözünürlükte ve iyi bir elektrik yalıtımda, mekanik gücü genellikle doğal kauçuk veya polittan daha düşük performansa sahip olduğunda.

Üretim ve Formulation

En iyi baraj dengesi, sertlik ve dayanıklılık elastomerin formülasyonu ve üretim süreci üzerinde kesin bir kontrol gerektirir.Bağışlama aracının yüzdesi, tür ve miktar dolgular veya kıvrım koşulları dramatik bir şekilde değiştirebilir.

Mütevazi ve Plastikleştiriciler için

Karbon siyahı en yaygın reinforcing dolgusu, parçacık büyüklüğü ve yapısı değiştirici modulus, çekme gücü ve yorgunluk hayatı. Finer dereceleri (örneğin, N330) ısı pompasının maliyetlerini artırmak, ancak daha dikkatli bir bileşik gerektirir. Plastikleştirici malzemeler (örneğin, N550) soğuk ısı geçişi azaltır ve ısı dağılımını arttırır.

Cross-Linking Systems

Konvansiyonel sulfur vulcanizasyon, esnek olan ve yüksek elongasyona izin veren polisulfidik bağlar verir, ancak yüksek sıcaklıklarda geri dönüşümlere karşı hassas olabilirler.Daha istikrarlı monosulfidic ve düşük esneklik sağlar; çok fazla elongasyon ve barajlama kapasitesi için tercih edilir.

Çelik Plakları ve Tahtiğe Bağlanma

Seismic damperler genellikle laminatlı elastomerik yataklar olarak üretilir, ince tabakaların çelik reinforcing plakaları için bağlanır. Bağlantı süreci birçok parçalı çelik kaplamalı yüzeyle birlikte bir araya gelir (tipik olarak bir cyanoacril veya resorcinol-formdehit bazlı astar) gibi, düzgün bir şekilde ısı kontrolü ile daha güçlü bir bağ oluşturmak için, bağ hattın tamamının tamamının sabitlenmesini sağlar.

Seismic Damper Systems'de uygulamalar

Gelişmiş elastomerler birkaç tür sismik baraj sistemlerinde istihdam edilir, her biri elastomerin özelliklerini farklı bir şekilde kullanır.

Elastomerik (Isolators)

En yaygın uygulama şu anda kullanılmaktadır:0)LRB'de, bir LRB'de, bir silindir çekirdeği doğal kauçuk ve çelik katmanları ile çevrilidir.Seks dikey sertlik ve yatay esneklik sağlarken, öncü deformsal olarak enerjileri dağıtmaya çalışır.[DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD) Bir LRB'de, bir elektrik akımına sahip olan bir çekirdek yüksek baraj ve bir çekirdekliliğe sahiptir, betonun basitleştirilmesi gerekir, betonun yapısına eklenmeleri basitleştirilmesi gerekir, beton ve betonun yapısına eklenmeleri, betonarmeleri basitleştirmek için betonarme ve betonarmeleri dikmeleri dikmeleri dikmeleri, betonarme ve elektriksel olarak monte edilir.

Elastomerik Elements ile Viscous Dampers

Bazı viskous damperler, yağı çevreden ayırıp, kalıp hareket nedeniyle hacimsel değişikliklerle ayırarak, çelik çekirdeğinin (NBR) haplarını önlemek için, çekirdeğin ısıtmasına ve bütünlüğünün arttırılmasına izin verir. ek olarak,FLT:0)elastomerik boğalama )

Viscoelastic Dampers

Viscoelastic damper, yüksek performanslı bir elastomer (genellikle akrilik veya poliurethane) çelik plakalar arasında sandviçlenmiş durumda, plakaların yapı hareketleri güvenilir bir alan performansı ile çok hassastır.

Köprülerde ve Viaducts'te sonomerik roller

Köprüler özellikle uzun süreler nedeniyle sismik hasara karşı savunmasızdır ve geri çekilme eksikliğinden dolayı çok daha savunmasızdır. Lavanslar, güverteyi piers'den ayırarak, köprüyü bir deprem sırasında güvenle kayaya sokmak için kullanılır.

Performans Testi ve Standartları

Güvenilirlik sağlamak için, elastomerik sismik barajlar malzeme, bileşen ve tam ölçekli düzeylerde titiz bir teste maruz kalmaktadır. Anahtar standartlar şunları içerir:

Test protokolleri genellikle bir dizi ofurFLT:0)statik hear testleri[Dönder:0) etkili hear modulus ve [[DSC veya DMA ile cam geçiş ölçümü) ve ozon direnci (çok fazla frekans ve amplifikasyonda 50 0.10C'ye kadar) eklenmiş bir test, uzun vadeli bir prototipi içeriyor.

Future Trends and Research

İleri elastomerlere sismik barajlar için araştırma, daha uzun hizmet hayatı için talepler tarafından yönlendirilmeye devam ediyor, daha düşük maliyet ve aşırı olaylarda daha iyi performans ortaya çıkıyor: Birkaç umut verici trend ortaya çıkıyor:

Nanocomposite Elastomers

Nano dolumlayıcıları – karbon nanotüpleri, grafikene veya nanoclay gibi – doğal kauçuk veya poliurethane, geleneksel dolguların ağırlığı olmadan dramatik bir şekilde iyileşebilir ve ısıtılabilir.Bu nano dolumlar, düşük ürperticileri artıran üç boyutlu bir ağ oluşturur.

Smart Elastomers

[FONT:0)Magneto-rheological elastomerler[[Dönetici:0) ve ►D:2)) ve speratif elastomerler[Döneticiler[Döneticiler), optik ve barajlar, uygulanan manyetik veya elektrik alanına yanıt verme oranlarına bağlı olarak özelliklerini gerçek zamanlı olarak ayarlayabilirler.

Sürdürülebilirlik ve Geri Dönüşüm

Plastik endüstri, çevresel etkisini azaltmak için baskı altında. Devulcanizasyon teknolojileri, doğal kauçukın son derece güvenli olmasını sağlar) gıda ürünleriyle rekabet etmeden doğal kauçuka alternatifler sunmak. Bu malzemeler büyük altyapı projelerinden elde edilen karbon ayak izi için test edilir.

Gelişmiş Modelleme ve Simülasyon

Finite element analizi (FEA) şimdi, tasarım modelleri ve tasarım modelleri gibi sofistike malzeme modellerini içerir:0)Mullins etkisi), 03.D:2)hyperelasticity (Ogden veya Yeoh modelleri), ve ), ve öğrenme prototipleri tahmin etmek için de uygulanabilir, deneme-gereçmişleri hesaplamak için de uygulanır.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Gelişmiş elastomerler modern sismik baraj teknolojisi için vazgeçilmezdir. Yüksek elastiklik, yorgunluk direnci, sıcaklık istikrarı ve vileklastic enerji dağılımı, binaları koruyan güvenilir barajların tasarımı, köprülerin ve endüstriyel tesislerin deprem hasarlarındaki rolü, nano dolumların devam etmesi ve dünya çapında sismik bölgelerde daha güvenli ve daha dayanıklı hale getirilmesi için söz konusu malzemeler.