Farklı Sıcaklık Aralıklarında Özel Performans
1. Düşük-Sıcaklık Aralığı (< -10℃ to 0℃, slightly varying by material formula)
- Enerji dağıtma kapasitesinde-önemli düşüş: Kayıp faktörü (tanδ) keskin bir şekilde düşer (0,2'nin altına düşebilir, oda sıcaklığında 0,3-0,8 standart aralığının çok altına düşebilir). Moleküler zincirlerin kaydırılması zordur, iç sürtünme enerjisi dağılımı azalır ve histerezis döngüsünün alanı önemli ölçüde azalır;
- Sertlikte anormal artış: Depolama modülü (G') keskin bir şekilde yükselir ve VED, "enerji-tüketici bir bileşenden" "sert bir desteğe" yaklaşır. Yapısal titreşim sırasında deformasyon direnci büyüktür ve "sert darbe" tepkisinin oluşması muhtemeldir;
- Malzeme kırılganlığı riski: Bazı kauçuk-bazlı malzemeler viskoelastisiteyi kaybedip kırılgan özellikler gösterebilir. Büyük deformasyonlar altında çatlaklar ve yırtılmalar meydana gelme olasılığı yüksektir ve hatta enerji-dağıtma işlevi bile kaybolabilir;
- Uygulama sınırlamaları: Sıradan VED'ler bu aralıktaki tasarım gereksinimlerini karşılayamaz ve düşük-sıcaklıktaki özel formüllerin (modifiye silikon kauçuk-bazlı malzemeler gibi) seçilmesi gerekir.
2. Oda-Sıcaklık Aralığı (5 derece -40 derece, VED'ler için optimum tasarım sıcaklık bölgesi)
- Kararlı ve verimli enerji-dağıtma kapasitesi: Kayıp faktörü %0,35±15 çekirdek aralığında tutulur. Moleküler zincirlerin iç sürtünmesi yeterlidir ve histerezis döngüsü dolu ve simetriktir, bu da titreşim mekanik enerjisini verimli bir şekilde termal enerjiye dönüştürebilir;
- Dengeli sertlik ve sönümleme uyumu: Depolama modülü (G') ve kayıp modülü (G'') tasarım değerlerini korur, yapıya sabit ek sertlik sağlar ve sönümleme yoluyla rüzgar titreşimini ve küçük deprem enerjisini hızla dağıtır;
- Güçlü performans tutarlılığı: Sıcaklık dalgalanmalarının göstergeler üzerinde çok az etkisi vardır (genellikle sertlik/sönümleme değişim oranı<10%), adapting to the conventional service environment of most buildings and bridges.
3. Orta-Yüksek Sıcaklık Aralığı (40 derece -60 derece)
- Enerji dağıtma kapasitesinin-kademeli olarak zayıflaması: Kayıp faktörü yavaşça azalır, viskoelastik malzemelerin iç sürtünme verimliliği azalır, histerezis döngüsünün alanı küçülür ve enerji-dağıtma verimliliği oda sıcaklığına kıyasla %20-%40 oranında azalır;
- Sertlikte sürekli azalma: Depolama modülü (G') doğrusal bir düşüş gösterir ve VED'nin yapıya yönelik ek sertlik desteği zayıflar, bu da yapısal yer değiştirme tepkisinde bir artışa yol açabilir;
- Malzeme kayması riski: Bu sıcaklığa-uzun süreli maruz kalma, bazı kauçuk malzemelerin hafif sürünmesine neden olabilir, bu da uzun-dönemli enerji-dağıtma stabilitesini etkileyebilir, ancak arıza düzeyine ulaşmaz.
4. High-Temperature Range (>60 derece)
- Enerjiyi-dağıtma işlevi neredeyse arızalanıyor: Kayıp faktörü 0,15'in altına düşer, viskoelastik malzeme "tam viskoziteye" yakındır, iç sürtünme neredeyse kaybolur, histerezis döngüsü düzdür ve enerji etkili bir şekilde dağıtılamaz;
- Sertlikte önemli ölçüde azalma: Depolama modülü (G'), oda sıcaklığındakinin %30-%50'sine düşer ve VED'nin yapısal deformasyonu sınırlaması zordur, bu da yapısal titreşim tepkisinin kontrol kaybına yol açabilir;
- Kalıcı maddi hasar: Uzun-süreli maruz kalma, malzemenin termal yaşlanmasına ve moleküler zincirin kırılmasına neden olur. Sıcaklık oda sıcaklığına dönse bile, enerji-dağıtma performansı eski haline getirilemez. Ağır vakalarda malzeme dökülmesi ve bağlanma arızası meydana gelebilir.