Page 225 - 《振动工程学报》2025年第9期

第 9 期 罗 帅，等：增稠剂对调谐液体阻尼器阻尼比与频率的影响研究 2155

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20 矩形
3 试 验 结 果 与 讨 论 18 圆形
16 圆环形
U形
本文分析了多个影响 TLD 性能的参数，如增稠剂 14
12
浓度、水深比、激励幅值、激励频率和时间等，并在各 阻尼比ξ / % 10 8
个工况下对比分析矩形、圆形、圆环形和 U 形 TLD 性能。 6

4
3.1 增稠剂浓度的影响 2
0
−100 0 100 200 300 400 500 600 700
图 9 给出了 4 种类型的 TLD 的频率及阻尼比随 溶液黏度u / (10 m ·s )
−6
−1
2

增稠剂浓度的变化规律。从图 9 中可以看出，随着
图 10 黏度对 TLD 阻尼比的影响规律
增稠剂浓度增加，4 类 TLD 频率基本保持稳定；TLD
Fig. 10 Effect of viscosity on damping ratio of TLD
阻尼比均增加，其中，U 形和圆环形 TLD 增加更为明
显，分别从纯水时的 1.60% 和 0.75% 增加到 1.0% 浓 3.2 TLD 水深比的影响
度 CMC-Na 水溶液的 14.18% 和 14.81%。比较 2 类增 图 11 给 出 了 增 稠 剂 浓 度 为 0.8% 时 ， 矩 形 、 圆
稠 剂 效 果， CMC-Na 比 SA 增 加 阻 尼 比 作 用 更 为 明 形、圆环形和 U 形 TLD 频率及阻尼比随水深比的变
显，这主要是因为相同浓度下，前者能够给水溶液提
化规律，其中，矩形、圆形和圆环形 TLD 中的水深比
供更高的黏度。
在 30%~80%，U 形 TLD 水深在 15~35 cm。从图 11 中
图 10 给出了水箱内液体黏度对 TLD 阻尼比影响
可以看出，矩形、圆形和圆环形 TLD 的频率随水深
曲线。从图 10 中可以看出，随着黏度增加，4 类 TLD
比增加而增加，且随着水深比增加逐渐变缓；而阻尼
阻尼比均大致以相同趋势增加，即随着液体黏度增
SA(矩形) CMC-Na(矩形)
加，增长逐渐变缓。液体在同一黏度下，圆环形和 U SA(圆形) CMC-Na(圆形)
SA(圆环形) CMC-Na(圆环形)
形阻尼比大致相等，矩形次之，圆形 TLD 的阻尼比最小。 SA(U形) CMC-Na(U形)
2.0

1.8
SA(矩形) CMC-Na(矩形)
SA(圆形) CMC-Na(圆形) 1.6
SA(圆环形) CMC-Na(圆环形)
SA(U形) CMC-Na(U形) 1.4
2.0 1.2
1.8 频率f / Hz 1.0
1.6 0.8
1.4 0.6
频率f / Hz 1.0 0.4
1.2
0.2
0.8
0.6 0 80%(/)
0.4 30%(15) 40%(20) 50%(25) 60%(30) 70%(35)
0.2 水箱水深比h/L(U形水深h/cm)
0 (a) 频率
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
增稠剂浓度 / % (a) Frequency
(a) 频率 20
(a) Frequency
18
16
16
14
12
12 阻尼比ξ / % 14
阻尼比ξ / % 10 8 6 8 6
10

4 4 2
0
2
0 30%(15) 40%(20) 50%(25) 60%(30) 70%(35) 80%(/)
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
增稠剂浓度 / % 水箱水深比h/L(U形水深h/cm)
(b) 阻尼比 (b) 阻尼比
(b) Damping ratio (b) Damping ratio

图 9 增稠剂浓度对 TLD 频率和阻尼比的影响规律 图 11 水深比对 TLD 频率和阻尼比的影响规律
Fig. 9 Effect of thickener concentration on the frequency and Fig. 11 Effect of water depth ratio on the frequency and
damping ratio of TLD damping ratio of TLD