Page 226 - 《振动工程学报》2025年第9期

矩形
圆形
圆形
圆环形
圆环形
形
形
频率
外激励相对幅值δ
频率
阻尼比ξ
外激励相对幅值δ 矩形
2156 振 动 工 程 学 报 阻尼比 第 38 卷

比随水深比的增加略微下降。U 形 TLD 的频率和阻 100
尼比变化规律则与上述 3 种类型的 TLD 相反，即随
80
着水深比增加，U 形 TLD 的频率缓慢下降，而阻尼比
逐渐增加。在同一水深比下，4 种形式 TLD 的频率 60
和阻尼比也有区别：圆形 TLD 频率大于矩形，圆环 无量纲波高η′ / % 40
形次之，U 形的 TLD 频率最小；对于阻尼比，圆环形
和 U 形 TLD 明显大于矩形和圆形 TLD。 20

3.3 外部激励的影响 0
0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
外激励相对幅值δ / %
试验外部激励主要考虑振动台激励幅值和激励 (c) 无量纲波高
频率两方面影响，激励幅值通过调整偏心轮运动半 (c) Non-dimension wave height
径得到，主要分析线性晃动。激励幅值取振动方向 图 12 外激励相对幅值对 TLD 性能影响规律
水 箱 尺 寸的 0.5%、 1.0% 和 1.5%， 激 励 频 率 包 括 0.8 Fig. 12 Effect of excitation relative amplitude on TLD
performance
到 1.2 倍基频。
(1) 激励幅值 纲波高的增加趋势相对平缓。在同一激励幅值下，
图 12 给 出 了 SA 溶 液 和 CMC-Na 溶 液 浓 度 为 矩形和圆形的波高大于圆环形和 U 形。总体而言，
0.8%、 振 动 台 相 对 位 移 为 0.5%、 1.0% 和 1.5% 时 ，
TLD 线 性 晃 动 时 ， 振 动 台 激 励 幅 值 只 影 响 TLD 波
4 种类型 TLD 的频率、阻尼比及无量纲波高随外激 高，而 TLD 系统的频率和阻尼比不显著改变。
励振幅的变化规律。其中，无量纲波高定义为波高 (2) 激励频率
值与水深的比值。从图 12 中可以看出，线性晃动 图 13 给 出 了 SA 溶 液 和 CMC-Na 溶 液 浓 度 为
时，随着激励幅值增加，4 种类型 TLD 的频率和阻尼 0.8%、振动台激励频率与 TLD 系统固有频率比为 0.8、
比基本保持不变；矩形和圆形 TLD 的无量纲波高随 0.9、 0.95、 1.0、 1.05、 1.1、 1.2 时 ， 4 种 类 型 TLD 的 频
着激励幅值的增加增长明显，而圆环形和 U 形无量 率、阻尼比和无量纲化波高随激励频率的变化规

SA(矩形) CMC-Na(矩形)

SA(圆形) CMC-Na(圆形) SA(矩形) CMC-Na(矩形)
SA(圆环形) CMC-Na(圆环形) SA(圆形) CMC-Na(圆形)
SA(U形) CMC-Na(U形) SA(圆环形) CMC-Na(圆环形)
2.0 SA(U形) CMC-Na(U形)
2.0
1.8
1.8
1.6
1.6
1.4 1.4
频率f / Hz 1.2 频率f / Hz 1.2
1.0
1.0
0.8
0.6 0.8
0.6
0.4
0.4
0.2
0.2
0
0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 0
0.8 0.9 1.0 1.1 1.2
外激励相对幅值δ / % 外激励频率比λ
(a) 频率
(a) Frequency (a) 频率
(a) Frequency
18
18
16
16
14
14
12
阻尼比ξ / % 10 8 阻尼比ξ / % 10 8
12
6
6
4 4
2 2
0 0
0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2
外激励相对幅值δ / % 外激励频率比λ
(b) 阻尼比 (b) 阻尼比
(b) Damping ratio (b) Damping ratio

无量纲波高η′ 无量纲波高η′

外激励相对幅值δ 外激励频率比λ
无量纲波高 (c) 无量纲波高