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Experimental analysis of large capacity MR dampers with short- and long-stroke

21 junio, 2017
in L3. Riesgo y resilencia en sistemas complejos y redes, Papers, Publicaciones
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Investigadores y postdoctorados:
Juan Carlos de la Llera
Journal:
Smart Materials and Structures
Línea de investigación:
L3. Riesgo y resiliencia en sistemas complejos y redes
Disciplina publicación:
Ingeniería Civil
Área publicación:
Análisis del riesgo y mitigación
Tema publicación:
Vulnerabilidad física y social
Institución:
Pontificia Universidad Católica de Chile
Fecha:
2014
Link publicación:
Link
Abstract:

The purpose of this article is to study and characterize experimentally two magneto-rheological dampers with short- and long-stroke, denoted hereafter as MRD-S and MRD-L. The latter was designed to improve the Earthquake performance of a 21-story reinforced concrete building equipped with two 160 ton tuned pendular masses. The MRD-L has a nominal force capacity of 300 kN and a stroke of ±1 m; the MRD-S has a nominal force capacity of 150 kN, and a stroke of ±0.1 m. The MRD-S was tested with two different magneto-rheological and one viscous fluid. Due to the presence of Eddy currents, both dampers show a time lag between current intensity and damper force as the magnetization on the damper changes in time. Experimental results from the MRD-L show a force drop-off behavior. A decrease in active-mode forces due to temperature increase is also analyzed for the MRD-S and the different fluids. Moreover, the observed increase in internal damper pressure due to energy dissipation is evaluated for the different fluids in both dampers. An analytical model to predict internal pressure increase in the damper is proposed that includes as a parameter the concentration of magnetic particles inside the fluid. Analytical dynamic pressure results are validated using the experimental tests. Finally, an extended Bingham fluid model, which considers compressibility of the fluid, is also proposed and validated using damper tests.

  1. René Zemp, School of Engineering, Pontificia Universidad Católica de Chile
  2. Juan Carlos de la Llera, School of Engineering, Pontificia Universidad Católica de Chile, and National Research Center for Integrated Natural Disaster Management CONICYT/FONDAP/15110017
  3. Felix Weber, Empa, Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology 

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