一種sma復(fù)合粘滯阻尼器布置機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于土木建筑和機(jī)械工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種SMA復(fù)合粘滯阻尼器布置機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]結(jié)構(gòu)減振控制就是通過(guò)在結(jié)構(gòu)上安裝耗能減振裝置減輕或抑制結(jié)構(gòu)由于外荷載引起的反應(yīng)，在土木工程領(lǐng)域主要用于建筑物的耗能減振。
[0003]形狀記憶合金是一種兼具感知和驅(qū)動(dòng)能力的新型智能材料，具有特殊的形狀記憶效應(yīng)和超彈性。利用其超彈性制作阻尼器具有可恢復(fù)變形大、耗能能力強(qiáng)、以及耐久性、抗腐蝕、抗疲勞性能好等優(yōu)點(diǎn);粘滯阻尼器是一種速度相關(guān)型阻尼器，在低頻荷載或者超高頻荷載作用下阻尼器的耗能減振效果較差，加載頻率對(duì)形狀記憶合金的超彈性滯回耗能能力影響并不明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種SMA復(fù)合粘滯阻尼器布置機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)能夠在低頻和超高頻的動(dòng)力荷載的影響下均具有較好的耗能減振效果。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的SMA復(fù)合粘滯阻尼器布置機(jī)構(gòu)包括上約束板件、下約束板件、缸體、錨件、活塞、滾軸、推拉桿及連接件；
[0006]所述連接件包括第一滑輪、第二滑輪、第三滑輪、第四滑輪、第一SMA合金絲及第二SMA合金絲，其中，第一滑輪及第二滑輪固定于上約束板件上表面的后側(cè)，第三滑輪及第四滑輪固定于上約束板件上表面的前側(cè)，缸體的頂部固定于上約束板件的底部，缸體的底部固定于下約束板件的上部，第一 SMA合金絲的一端固定于第二滑輪上，第一 SMA合金絲的另一端繞過(guò)第一滑輪后穿過(guò)上約束板件固定于下約束板件的上表面，第二 SMA合金絲的一端固定于第四滑輪上，第二 SMA合金絲的另一端繞過(guò)第三滑輪后穿過(guò)上約束板件固定于下約束板件的上表面，滾軸的兩端分別與第二滑輪及第四滑輪相連接，滾軸上套接有齒輪，推拉桿上端的側(cè)面設(shè)有與所述齒輪相配合的凹槽，推拉桿的下端穿過(guò)上約束板件插入于缸體內(nèi)，活塞固定于推拉桿的下端，缸體內(nèi)填充有油，油位于活塞的下方，活塞的底面開(kāi)設(shè)有通孔，錨件的上端固定于下約束板件的底部，錨件的下端及推拉桿的上端分別與外接設(shè)備相連接。
[0007]所述連接件的數(shù)目為2個(gè)，且兩個(gè)連接件左右對(duì)稱分布，其中，第一個(gè)連接件中的第一 SMA合金絲沿順時(shí)針?lè)较蚶p繞于第二滑輪后固定于第二滑輪上，第一個(gè)連接件中的第二 SMA合金沿順時(shí)針?lè)较蚶p繞于第四滑輪后固定于第四滑輪上，第二個(gè)連接件中的第一 SMA合金絲沿逆時(shí)針?lè)较蚶p繞于第二滑輪后固定于第二滑輪上，第二個(gè)連接件中的第二 SMA合金絲沿逆時(shí)針?lè)较蚶p繞于第四滑輪后固定于第四滑輪上。
[0008]第一 SMA合金絲及第二 SMA合金絲均通過(guò)緊固螺栓固定于下約束板件的上表面。
[0009]第二滑輪的尺寸大于第一滑輪的尺寸，第四滑輪的尺寸大于第三滑輪的尺寸。
[0010]第二滑輪的尺寸與第四滑輪的尺寸相同。
[0011 ]第一滑輪的尺寸與第三滑輪的尺寸相同。
[0012]所述油為二甲基硅油。
[0013]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0014]本發(fā)明所述的SMA復(fù)合粘滯阻尼器布置機(jī)構(gòu)在使用時(shí)，當(dāng)受到低頻動(dòng)力荷載作用時(shí)，則通過(guò)第一SMA合金絲及第二SMA合金絲來(lái)提供穩(wěn)定的阻尼力，使系統(tǒng)穩(wěn)定，當(dāng)受到超高頻動(dòng)力荷載作用時(shí)，即第一SMA合金絲及第二SMA合金絲不能滿足時(shí)，則第一SMA合金絲及第二SMA合金絲經(jīng)第二滑輪、第四滑輪及滾軸帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪帶動(dòng)推拉桿向下運(yùn)動(dòng)，推拉桿推動(dòng)活塞擠壓油穿過(guò)通孔，通過(guò)活塞孔洞的孔縮效應(yīng)消耗能量，完成減振，實(shí)現(xiàn)超高頻時(shí)粘滯耗能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，具有較為廣闊的應(yīng)用空間。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為圖1中1-1方向的截面圖。
[0017]其中，I為第一滑輪、2為第二滑輪、3為上約束板件、4為滾軸、5為齒輪、6為第一SMA合金絲、7為推拉桿、8為活塞、9為油、10為缸體、11為緊固螺栓、12為錨件、13為第三滑輪、14為第四滑輪。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0019]參考圖1，本發(fā)明所述的SMA復(fù)合粘滯阻尼器布置機(jī)構(gòu)包括上約束板件3、下約束板件、缸體10、錨件12、活塞8、滾軸4、推拉桿7及連接件;所述連接件包括第一滑輪1、第二滑輪
2、第三滑輪13、第四滑輪14、第一SMA合金絲6及第二SMA合金絲，其中，第一滑輪I及第二滑輪2固定于上約束板件3上表面的后側(cè)，第三滑輪13及第四滑輪14固定于上約束板件3上表面的前側(cè)，缸體10的頂部固定于上約束板件3的底部，缸體10的底部固定于下約束板件的上部，第一 SMA合金絲6的一端固定于第二滑輪2上，第一 SMA合金絲6的另一端繞過(guò)第一滑輪I后穿過(guò)上約束板件3固定于下約束板件的上表面，第二 SMA合金絲的一端固定于第四滑輪14上，第二 SMA合金絲的另一端繞過(guò)第三滑輪13后穿過(guò)上約束板件3固定于下約束板件的上表面，滾軸4的兩端分別與第二滑輪2及第四滑輪14相連接，滾軸4上套接有齒輪5，推拉桿7上端的側(cè)面設(shè)有與所述齒輪5相配合的凹槽，推拉桿7的下端穿過(guò)上約束板件3插入于缸體10內(nèi)，活塞8固定于推拉桿7的下端，缸體10內(nèi)填充有油9，油9位于活塞8的下方，活塞8的底面開(kāi)設(shè)有通孔，錨件12的上端固定于下約束板件的底部，錨件12的下端及推拉桿7的上端分別與外接設(shè)備相連接。
[0020]所述連接件的數(shù)目為2個(gè)，且兩個(gè)連接件左右對(duì)稱分布，其中，第一個(gè)連接件中的第一 SMA合金絲6沿順時(shí)針?lè)较蚶p繞于第二滑輪2后固定于第二滑輪2上，第一個(gè)連接件中的第二 SMA合金沿順時(shí)針?lè)较蚶p繞于第四滑輪14后固定于第四滑輪14上，第二個(gè)連接件中的第一 SMA合金絲6沿逆時(shí)針?lè)较蚶p繞于第二滑輪2后固定于第二滑輪2上，第二個(gè)連接件中的第二 SMA合金絲沿逆時(shí)針?lè)较蚶p繞于第四滑輪14后固定于第四滑輪14上，從而使第一個(gè)連接件中的第一 SMA合金絲6及第二 SMA合金絲、第二個(gè)連接件中的第一 SMA合金絲6及第二 SMA合金絲始終處于拉伸狀態(tài)。
[0021 ] 第一SMA合金絲6及第二SMA合金絲均通過(guò)緊固螺栓11固定于下約束板件的上表面;第二滑輪2的尺寸大于第一滑輪I的尺寸，第四滑輪14的尺寸大于第三滑輪13的尺寸;第二滑輪2的尺寸與第四滑輪14的尺寸相同；第一滑輪I的尺寸與第三滑輪13的尺寸相同；所述油9為二甲基硅油。
[0022]本發(fā)明的具體使用過(guò)程為:
[0023]當(dāng)受到低頻動(dòng)力荷載作用時(shí)，則通過(guò)第一SMA合金絲6及第二SMA合金絲來(lái)提供穩(wěn)定的阻尼力，使系統(tǒng)穩(wěn)定，當(dāng)受到超高頻動(dòng)力荷載作用時(shí)，第一SMA合金絲6及第二SMA合金絲帶動(dòng)第二滑輪2及第四滑輪14轉(zhuǎn)動(dòng)，第二滑輪2及第四滑輪14帶動(dòng)滾軸4轉(zhuǎn)動(dòng)，滾軸4帶動(dòng)齒輪5轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪5通過(guò)與凹槽相咬合帶動(dòng)推拉桿7向下運(yùn)動(dòng)，推拉桿7在向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中通過(guò)活塞8擠壓二甲基硅油，使二甲基硅油穿過(guò)通孔進(jìn)入到活塞8內(nèi)，通過(guò)油的孔縮效應(yīng)消耗能量，完成減振。由于第一 SMA合金絲6及第二 SMA合金絲始終處于拉伸狀態(tài)，當(dāng)外力消失后，由于第一SMA合金絲6及第二SMA合金絲超彈性恢復(fù)力拉動(dòng)第二滑輪2及第四滑輪14轉(zhuǎn)動(dòng)，使阻尼器復(fù)位，并且在復(fù)位過(guò)程中，活塞8推動(dòng)二甲基硅油再次通過(guò)通孔，從而通過(guò)第一SMA合金絲6及第二 SMA合金絲的拉伸、恢復(fù)、以及通過(guò)二甲基硅油的孔縮效應(yīng)共同來(lái)耗散能量，實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)的減振效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種SMA復(fù)合粘滯阻尼器布置機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括上約束板件(3)、下約束板件、缸體(10)、錨件(12)、活塞(8)、滾軸(4)、推拉桿(7)及連接件； 所述連接件包括第一滑輪(I)、第二滑輪(2)、第三滑輪(13)、第四滑輪(14)、第一 SMA合金絲(6)及第二SMA合金絲，其中，第一滑輪(I)及第二滑輪(2)固定于上約束板件(3)上表面的后側(cè)，第三滑輪(13)及第四滑輪(14)固定于上約束板件(3)上表面的前側(cè)，缸體(10)的頂部固定于上約束板件(3)的底部，缸體(10)的底部固定于下約束板件的上部，第一 SMA合金絲(6)的一端固定于第二滑輪(2)上，第一 SMA合金絲(6)的另一端繞過(guò)第一滑輪(I)后穿過(guò)上約束板件(3)固定于下約束板件的上表面，第二 SMA合金絲的一端固定于第四滑輪(14)上，第二 SMA合金絲的另一端繞過(guò)第三滑輪(13)后穿過(guò)上約束板件(3)固定于下約束板件的上表面，滾軸(4)的兩端分別與第二滑輪(2)及第四滑輪(14)相連接，滾軸(4)上套接有齒輪(5)，推拉桿(7)上端的側(cè)面設(shè)有與所述齒輪(5)相配合的凹槽，推拉桿(7)的下端穿過(guò)上約束板件(3)插入于缸體(10)內(nèi)，活塞(8)固定于推拉桿(7)的下端，缸體(10)內(nèi)填充有油(9)，油(9)位于活塞(8)的下方，活塞(8)的底面開(kāi)設(shè)有通孔，錨件(12)的上端固定于下約束板件的底部，錨件(12)的下端及推拉桿(7)的上端分別與外接設(shè)備相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SMA復(fù)合粘滯阻尼器布置機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述連接件的數(shù)目為2個(gè)，且兩個(gè)連接件左右對(duì)稱分布，其中，第一個(gè)連接件中的第一SMA合金絲(6)沿順時(shí)針?lè)较蚶p繞于第二滑輪(2)后固定于第二滑輪(2)上，第一個(gè)連接件中的第二 SMA合金沿順時(shí)針?lè)较蚶p繞于第四滑輪(14)后固定于第四滑輪(14)上，第二個(gè)連接件中的第一 SMA合金絲(6)沿逆時(shí)針?lè)较蚶p繞于第二滑輪(2)后固定于第二滑輪(2)上，第二個(gè)連接件中的第二SMA合金絲沿逆時(shí)針?lè)较蚶p繞于第四滑輪(14)后固定于第四滑輪(14)上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SMA復(fù)合粘滯阻尼器布置機(jī)構(gòu)，其特征在于，第一SMA合金絲(6)及第二SMA合金絲均通過(guò)緊固螺栓(11)固定于下約束板件的上表面。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SMA復(fù)合粘滯阻尼器布置機(jī)構(gòu)，其特征在于，第二滑輪(2)的尺寸大于第一滑輪(I)的尺寸，第四滑輪(14)的尺寸大于第三滑輪(13)的尺寸。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的SMA復(fù)合粘滯阻尼器布置機(jī)構(gòu)，其特征在于，第二滑輪(2)的尺寸與第四滑輪(14)的尺寸相同。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的SMA復(fù)合粘滯阻尼器布置機(jī)構(gòu)，其特征在于，第一滑輪(I)的尺寸與第三滑輪(13)的尺寸相同。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SMA復(fù)合粘滯阻尼器布置機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述油(9)為二甲基硅油。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種SMA復(fù)合粘滯阻尼器布置機(jī)構(gòu)，包括上約束板件、下約束板件、缸體、錨件、活塞、滾軸、推拉桿及連接件；所述連接件包括第一滑輪、第二滑輪、第三滑輪、第四滑輪、第一SMA合金絲及第二SMA合金絲。本發(fā)明能夠在低頻和超高頻的動(dòng)力荷載的影響下均具有較好的耗能減振效果。
【IPC分類】E04B1/98
【公開(kāi)號(hào)】CN105714954
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610256945
【發(fā)明人】趙祥, 劉忠華, 尚天偉, 劉凌
【申請(qǐng)人】西安建筑科技大學(xué)