Høyfrekvent Massedemper (High Frequency – Tuned Mass Damper)

Beskrivelse: En høyfrekvens TMD er en ekstra dempingsanordning som brukes i forskjellige mekaniske applikasjoner. En høyfrekvens TMD brukes hovedsakelig for enten å redusere strålingen av hørbar resonans strukturbåret støy fra større strukturer som har egenfrekvenser i området 15-100 Hz. Eller for å redusere overføring av strukturstøy fra støykilder gjennom stive eller elastiske ledder til en primær struktur i en bygning eller stålkonstruksjoner. Typiske problemer kommer fra motorer, generatorer, kompressorer etc. og er normalt problem med overføring/stråling av støy i området 50-60 Hz. I det høyeste frekvensområdet med mange egenfrekvenser som er tilstede i strukturen, brukes ofte et tradisjonell kontrasterende lag (CLD) -demping. Ofte over 100 Hz Produktspesifikasjon: En Vibratec HFTMD er et tilpasset produkt og er designet og produsert i henhold til de oppgitte spesifikasjonene. I hvert tilfelle er TMD utformet til en tuningsfrekvens Ft, som kan bli funnet når egenfrekvensen til hovedstrukturen er kjent. Klassisk teori kan godkjennes, men ofte er det en kobling til akustikken, da de vibroakustiske parametrene spiller en viktig rolle. Finitiv elementanalyse kan også brukes til å forutsi det globale svaret med en HFTMD implementert i FE-modellen. HFTMD mass:                      Område fra 5 kg – HFTMD frequency:            Område fra 15-100 Hz HFTMD tuning range:      ± 10 % av TMD frekvens Farge- og overflatebehandling: I henhold til krav. Installasjonstype: I henhold til kravet er HFTMD ofte utviklet i samarbeid med ledende akustiske konsulenter eller vibroakustiske spesialister. tmdhighfig1 Bilde 1. Design av justerbar elastomer HFTMD Eksempel: 54 Hz absorbent for en generator Under den strukturelle utformingen av en generator ble det åpenbart at det ville kreve en rekke TMD-er for å redusere amplitude av den resonante modellen. Generatoren er konstruert i ca. 30 mm tykk stålplate, som har 1. modell i området 52-58 Hz. Siden dette er et 2D problem med rotasjonskrefter, et stort antall av radiale TMD er designet og produsert med pre-komprimering for å håndtere gravitasjonen. tmdhighfig2 Bilde 2. sett forfra/FE modell av generator. Bilde 3. HFTMD monterte på generator. tmdhighfig3 HFTMD – Høyfrekvente Massedempere (High Frequency Tuned Mass Dampers) er vanligvis implementert i følgende typiske applikasjoner: • Redusere stråling av strukturbåren støy av tynn stålplatekonstruksjon, HFTMD type CLD som skal brukes • Redusere stråling av strukturbåren støy av kraftig stålplatekonstruksjon, elastomer og spiralfjærtype HFTMD • Redusere stråling av strukturbåren støy av spor for sporsystemer, Elastomer type HFTMD • Redusere stråling av strukturbåren støy av stålbroer, Elastomer type HFTMD • Redusere overføring av strukturbåren støy gjennom elastiske oppheng, HFTMD-type Eksempel: En 49 Hz lydabsorbent for en kjølekompressor Selv etter utskifting av PU-skumisoleringsstrimler til lavfrekvent spiralfjærkonfigurasjon, noe som ga ytterligere innsettingstap på 8-10 dB, var det fortsatt klager på lyden som ble overført til kontorene nedenfor. På hver støtte ble en justerbar HFTMD festet. Hver HFTMD er fra 45 Hz -58 Hz, og justeres både i laboratoriet og på plass. tmdhighfig4 Bilde 4. FE analyse og installasjon Konklusjon: TMD:en tilføyet bare en ytterligere reduksjon på 1-2 dB ved 49 Hz. For å få en høyere reduksjon vil det trenges et lower point mobility Y0 (ω) på dekk og andre romakustiske egenskaper på kontorene nedenfor.

Utformingen av en HFTMD kan baseres på klassisk teori ved hjelp av SDOF-metoden, da den dynamiske oppførselen av strukturen er beskrevet av en lineær kombinasjon av flere forskjellige harmoniske svingninger. Strukturen kan derfor omdannes til forskjellige ekvivalente massefjær-oscillatorer, hver med en enkelt grad av frihet (SDOF)

tmdhighdofsdof

Det er imidlertid viktig å legge merke til at klassisk teori ikke tar hensyn til den vibro-akustiske koblingen, og den kan ikke håndtere HFTMD-oppførselens NON rigid body movements.

Under utformingen av en spiralfjærabsorbent er det nødvendig å analysere den viskøse dempingen videre, da en typisk dashpot-type demper  normalt ikke har tilstrekkelig demping ved høyere frekvenser. Ved høyere frekvenser kan en elastomerløsning derfor gi det beste resultatet. Finite elementanalyse (FEM) og vibroakustisk analyse (SEA, AFEM, BEM) kan være nødvendig for å sikre at HFTMD er utformet riktig.

• Høye interne egenfrekvenser for interne elementer • Høy tapfaktor for potensielt strålende overflater • Unngå resonans i spiralfjærSørg også for lav mobilitet Y0 (ω) på festepunktet, enten ved å stive eller flytte kilden.