本發(fā)明涉及，尤其涉及一種剛度可調(diào)的復(fù)合阻尼器。

背景技術(shù)：

調(diào)諧質(zhì)量阻尼器是一種被動(dòng)減振耗能裝置，包括質(zhì)量塊、阻尼和剛度元素。其減振原理是：調(diào)諧質(zhì)量阻尼器作為一個(gè)子結(jié)構(gòu)附加于主結(jié)構(gòu)中，當(dāng)主結(jié)構(gòu)受到外部荷載的激勵(lì)產(chǎn)生振動(dòng)，調(diào)諧質(zhì)量阻尼器也隨之發(fā)生振動(dòng)，主要由質(zhì)量塊產(chǎn)生的慣性力反作用于主結(jié)構(gòu)中，以抵消外部荷載的作用效應(yīng)，達(dá)到減振的目的。調(diào)諧質(zhì)量阻尼器只有在自振頻率與主結(jié)構(gòu)頻率一致或相接近的時(shí)候才能形成良好的減振效果，由于大跨度樓蓋、輸電塔、海洋平臺(tái)等結(jié)構(gòu)具有多個(gè)共振頻率，在服役期間受到的活荷載形式比較復(fù)雜。對(duì)此，常規(guī)的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器無(wú)法達(dá)到良好的減振效果，即使采用多重調(diào)諧阻尼器，也只能針對(duì)離散的頻率進(jìn)行控制，無(wú)法實(shí)現(xiàn)連續(xù)、寬頻的結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制。

磁流變彈性體在結(jié)構(gòu)減振中的主要應(yīng)用在隔振方面，在阻尼器特別是調(diào)諧質(zhì)量阻尼器中應(yīng)用較少。且大多數(shù)減振裝置采用的是單一的磁流變彈性體來(lái)實(shí)現(xiàn)剛度變化，其剛度可調(diào)范圍小，不適用于頻率變化范圍較大的結(jié)構(gòu)。使減振裝置的可控性受到限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種剛度可調(diào)的復(fù)合阻尼器，本發(fā)明通過(guò)磁流變彈性體工作原理與技術(shù)，思路清晰，形狀尺寸規(guī)整，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝與維護(hù)方便，適用于多種工程結(jié)構(gòu)，減振效果好，響應(yīng)速度快。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種剛度可調(diào)的復(fù)合阻尼器，

包括側(cè)面板，所述側(cè)面板的頂端通過(guò)螺絲連接有上面板，且側(cè)面板的低端通過(guò)螺絲連接有下面板，所述下面板的底端焊接有基座，所述上面板的下端面和下面板上端面的中部分別固定設(shè)有傳力板，且傳力板之間設(shè)置有質(zhì)量塊，所述質(zhì)量塊上套設(shè)有線圈繞組，所述質(zhì)量塊和傳力板之間設(shè)置有磁流變彈性體；

所述上面板和下面板的兩端分別設(shè)有直線導(dǎo)軌，所述質(zhì)量塊和側(cè)面板之間設(shè)有懸臂式彈簧，且懸臂式彈簧上套設(shè)有直線軸承，所述直線軸承上設(shè)有位置調(diào)節(jié)桿，且位置調(diào)節(jié)桿的末端設(shè)置在直線導(dǎo)軌內(nèi)。

優(yōu)選的，所述懸臂式彈簧與質(zhì)量塊之間通過(guò)球鉸式萬(wàn)向連軸器相連。

優(yōu)選的，所述質(zhì)量塊由兩個(gè)u型導(dǎo)磁鐵芯組成，且兩個(gè)u型導(dǎo)磁鐵芯對(duì)稱設(shè)置。

優(yōu)選的，所述基座上留設(shè)一排螺栓孔，螺栓孔用于與主結(jié)構(gòu)相連。

優(yōu)選的，所述懸臂式彈簧為圓截面或者方形截面柔性桿式彈簧。

本發(fā)明中的有益效果：1、本發(fā)明通過(guò)磁流變彈性體工作原理與技術(shù)，思路清晰，形狀尺寸規(guī)整，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝與維護(hù)方便，適用于多種工程結(jié)構(gòu)，減振效果好，響應(yīng)速度快。

2、本發(fā)明將磁流變彈性體智能材料植入調(diào)諧質(zhì)量阻尼器中，通過(guò)調(diào)節(jié)鐵芯線圈中的電流大小來(lái)控制磁路中的磁感應(yīng)強(qiáng)度，進(jìn)而改變與磁感線垂直的磁流變彈性體中的鐵磁顆粒分布，使其剪切模量發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)剛度智能可控，可以隨時(shí)根據(jù)主結(jié)構(gòu)自振頻率的變化調(diào)節(jié)阻尼器的剛度。

3、本發(fā)明創(chuàng)新地提出了利用懸臂式彈簧代替螺旋彈簧作為阻尼器的另外一個(gè)剛度元件，懸臂式彈簧只占用了水平空間，縮短了阻尼器豎直方向的尺寸，通過(guò)位置調(diào)節(jié)桿調(diào)節(jié)懸臂式彈簧的變形長(zhǎng)度，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械式地改變阻尼器的剛度，當(dāng)導(dǎo)磁鐵芯中線圈所連接的控制器不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，或磁流變彈性體由于老化導(dǎo)致性能喪失時(shí)，可通過(guò)調(diào)節(jié)懸臂式彈簧的變形長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)剛度變化，使阻尼器的頻率與主結(jié)構(gòu)頻率相同，同時(shí)，也可以彌補(bǔ)磁流變彈性體所提供的剛度可調(diào)范圍有限的不足之處，實(shí)現(xiàn)阻尼器頻率連續(xù)、寬頻可調(diào)。

附圖說(shuō)明

附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1為本發(fā)明提出的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明左視圖；

圖3為本發(fā)明俯視圖；

圖4為本發(fā)明的懸臂式彈簧連接圖。

圖中：1.側(cè)面板；2.基座；3.上面板；4.下面板；5.質(zhì)量塊；6.線圈繞組；7.磁流變彈性體；8.傳力板；9.懸臂式彈簧；10.位置調(diào)節(jié)桿；11.直線軸承；12.直線導(dǎo)軌；13.球鉸式萬(wàn)向聯(lián)軸器。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。

所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

參照?qǐng)D1-4，一種剛度可調(diào)的復(fù)合阻尼器，

包括側(cè)面板1，側(cè)面板1的頂端通過(guò)螺絲連接有上面板3，且側(cè)面板1的低端通過(guò)螺絲連接有下面板4，下面板4的底端焊接有基座2，上面板3的下端面和下面板4上端面的中部分別固定設(shè)有傳力板8，且傳力板8之間設(shè)置有質(zhì)量塊5，質(zhì)量塊5上套設(shè)有線圈繞組6，質(zhì)量塊5和傳力板8之間設(shè)置有磁流變彈性體7；

上面板3和下面板4的兩端分別設(shè)有直線導(dǎo)軌12，質(zhì)量塊5和側(cè)面板之間設(shè)有懸臂式彈簧9，且懸臂式彈簧9上套設(shè)有直線軸承11，直線軸承11上設(shè)有位置調(diào)節(jié)桿10，且位置調(diào)節(jié)桿10的末端設(shè)置在直線導(dǎo)軌12內(nèi)。

所述懸臂式彈簧9與質(zhì)量塊5之間通過(guò)球鉸式萬(wàn)向連軸器13相連，所述質(zhì)量塊5由兩個(gè)u型導(dǎo)磁鐵芯組成，且兩個(gè)u型導(dǎo)磁鐵芯對(duì)稱設(shè)置，所述基座2上留設(shè)一排螺栓孔，螺栓孔用于與主結(jié)構(gòu)相連，所述懸臂式彈簧9為圓截面或者方形截面柔性桿式彈簧。

實(shí)施方式或工作流程：本發(fā)明中阻尼器通過(guò)螺栓與主結(jié)構(gòu)連接，當(dāng)主結(jié)構(gòu)發(fā)生振動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)阻尼器振動(dòng)，在阻尼器發(fā)生振動(dòng)的過(guò)程中，質(zhì)量塊5與傳力板8之間有相對(duì)位移，磁流變彈性體7發(fā)生剪切變形，質(zhì)量塊5與側(cè)面板1之間有相對(duì)位移，懸臂式彈簧9發(fā)生彎曲變形，磁流變彈性體7與懸臂式彈簧9共同為阻尼器提供剛度，阻尼由磁流變7提供，當(dāng)主結(jié)構(gòu)的頻率發(fā)生改變時(shí)，為了使阻尼器與主結(jié)構(gòu)的頻率相接近或一致，需要使阻尼器中的質(zhì)量、阻尼和剛度組合達(dá)到最佳調(diào)諧條件，由于質(zhì)量塊5的質(zhì)量固定不變，由磁流變彈性體7提供的阻尼變化也不大，故本發(fā)明提供的阻尼器主要控制剛度變化來(lái)達(dá)到最佳的減振效果，分以下兩種情況：

第一，當(dāng)線圈繞組6中有直流電通過(guò)時(shí)，阻尼器中由磁流變彈性體7所提供的剛度與懸臂式彈簧9所提供的剛度均可變，當(dāng)主結(jié)構(gòu)頻率減小時(shí)，需相應(yīng)地減小阻尼器的固有頻率，此時(shí)先保持位置調(diào)節(jié)桿10的位置不變，減小直流電的供應(yīng)使磁路中的磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，進(jìn)而使磁流變彈性體7中的剪切模量減小，當(dāng)磁流變彈性體7發(fā)生剪切變形時(shí)，所提供的剛度相應(yīng)地減小，達(dá)到降低阻尼器的固有頻率的目的。若電流減小為零時(shí)剛度值仍偏大，應(yīng)通過(guò)直線導(dǎo)軌12向遠(yuǎn)離質(zhì)量塊5的方向移動(dòng)位置調(diào)節(jié)桿10，此時(shí)增加了懸臂式彈簧9發(fā)生彎曲變形的長(zhǎng)度，所提供的剛度相應(yīng)地減小，達(dá)到減小阻尼器的固有頻率的目的。

第二，當(dāng)線圈繞組6中不通電時(shí)，阻尼器中由磁流變彈性體7所提供的剛度為固定值，懸臂式彈簧9所提供的剛度可變，當(dāng)主結(jié)構(gòu)頻率減小時(shí)，需相應(yīng)地減小阻尼器的固有頻率，通過(guò)直線導(dǎo)軌12向遠(yuǎn)離質(zhì)量塊5的方向移動(dòng)位置調(diào)節(jié)桿10，此時(shí)增加了懸臂式彈簧9發(fā)生彎曲變形的長(zhǎng)度，所提供的剛度相應(yīng)地減小，達(dá)到減小阻尼器的固有頻率的目的。。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過(guò)中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。