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粘滞阻尼器是一种新型耗能减震装置,吸收和耗散外部输入的能量以达到减震耗能的目的,在工程领域中被广泛应用。粘滞阻尼器是一种速度相关型的阻尼器,一般情况下,阻尼器的速度指数范围为0.3~1.0,速度指数的大小影响阻尼器的耗能能力的强弱。间隙式粘滞阻尼器中,流体介质在阻尼间隙中流动情况可认为是平行平板缝隙流动。本文考虑了介质的物理属性,从基本流体力学理论出发,推导出间隙式粘滞阻尼器的输出阻尼力计算模型。基于输出阻尼力计算模型,设计出满足:F=Cv~a关系的四种规格的双出杆间隙式粘滞阻尼器,其速度指数均为0.3,最大阻尼力分别为300 kN、350 kN、500 kN、1500 kN。对设计的四种规格的间隙式粘滞阻尼器在MATLAB-Simulink中建立仿真模型,模拟了间隙式粘滞阻尼器在不同工况下的运动情况,分析其阻尼特性。仿真结果表明:阻尼器的力—位移仿真曲线为饱满的椭圆形,具有良好的耗能性能;速度—负载曲线中,随着活塞速度的增大,输出阻尼力呈现非线性增大,粘滞阻尼器的仿真计算输出阻尼力与设计要求吻合的较好。另外,二甲基硅油作为一种非牛顿流体,其剪切稀化特性使得粘度随着剪切速率的增大而减小。当活塞速度不断增大时,阻尼间隙中二甲基硅油受到的剪切速率越大,二甲基硅油粘度的变化越明显,其粘度值的改变影响粘滞阻尼器的输出阻尼力。对设计的四种规格的间隙式粘滞阻尼器进行了力学性能试验,分析了在不同工况条件下粘滞阻尼器的输出性能。试验结果表明:不同工况下,阻尼器的力—位移试验曲线为饱满的椭圆形,近似“回”字,具有较强的耗能能力;对比理论与试验的速度—负载曲线,曲线增长趋势一致,基本吻合,输出阻尼力的相对误差不超过15%,符合国家标准要求(JG/T 209-2012)。同时,试验证明了间隙式粘滞阻尼器的输出阻尼力计算模型的正确性,此种设计方法对于常规间隙式粘滞阻尼器的设计是可行的,在实际的工程实践应用中具有重要的指导意义。粘滞阻尼器的输出阻尼力—速度(F-V)之间存在一定的滞后角度,基于粘滞阻尼器的简化模型,推导了动态刚度的计算表达式,对四种规格粘滞阻尼器的动态刚度进行计算。随着活塞运动频率及幅值的逐渐增加,活塞运动速度增大,动态刚度值增大,滞后角度越大,对粘滞阻尼器输出性能的影响越明显。证明了介质压缩性引起的动态刚度导致了该滞后角度的产生。