一種sma復合粘滯阻尼器布置機構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于土木建筑和機械工程技術領域，涉及一種SMA復合粘滯阻尼器布置機構。
【背景技術】
[0002]結構減振控制就是通過在結構上安裝耗能減振裝置減輕或抑制結構由于外荷載引起的反應，在土木工程領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動能力的新型智能材料，具有特殊的形狀記憶效應和超彈性。利用其超彈性制作阻尼器具有可恢復變形大、耗能能力強、以及耐久性、抗腐蝕、抗疲勞性能好等優點;粘滯阻尼器是一種速度相關型阻尼器，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，加載頻率對形狀記憶合金的超彈性滯回耗能能力影響并不明顯。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種SMA復合粘滯阻尼器布置機構，該機構能夠在低頻和超高頻的動力荷載的影響下均具有較好的耗能減振效果。
[0005]為達到上述目的，本發明所述的SMA復合粘滯阻尼器布置機構包括上約束板件、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，第三滑輪及第四滑輪固定于上約束板件上表面的前側，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第一滑輪后穿過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第三滑輪后穿過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，推拉桿上端的側面設有與所述齒輪相配合的凹槽，推拉桿的下端穿過上約束板件插入于缸體內，活塞固定于推拉桿的下端，缸體內填充有油，油位于活塞的下方，活塞的底面開設有通孔，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備相連接。
[0007]所述連接件的數目為2個，且兩個連接件左右對稱分布，其中，第一個連接件中的第一 SMA合金絲沿順時針方向纏繞于第二滑輪后固定于第二滑輪上，第一個連接件中的第二 SMA合金沿順時針方向纏繞于第四滑輪后固定于第四滑輪上，第二個連接件中的第一 SMA合金絲沿逆時針方向纏繞于第二滑輪后固定于第二滑輪上，第二個連接件中的第二 SMA合金絲沿逆時針方向纏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]本發明具有以下有益效果:
[0014]本發明所述的SMA復合粘滯阻尼器布置機構在使用時，當受到低頻動力荷載作用時，則通過第一SMA合金絲及第二SMA合金絲來提供穩定的阻尼力，使系統穩定，當受到超高頻動力荷載作用時，即第一SMA合金絲及第二SMA合金絲不能滿足時，則第一SMA合金絲及第二SMA合金絲經第二滑輪、第四滑輪及滾軸帶動齒輪轉動，齒輪帶動推拉桿向下運動，推拉桿推動活塞擠壓油穿過通孔，通過活塞孔洞的孔縮效應消耗能量，完成減振，實現超高頻時粘滯耗能，結構簡單，操作方便，具有較為廣闊的應用空間。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明的結構示意圖；
[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。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述:
[0019]參考圖1，本發明所述的SMA復合粘滯阻尼器布置機構包括上約束板件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，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，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的另一端繞過第一滑輪I后穿過上約束板件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第三滑輪13后穿過上約束板件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上端的側面設有與所述齒輪5相配合的凹槽，推拉桿7的下端穿過上約束板件3插入于缸體10內，活塞8固定于推拉桿7的下端，缸體10內填充有油9，油9位于活塞8的下方，活塞8的底面開設有通孔，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備相連接。
[0020]所述連接件的數目為2個，且兩個連接件左右對稱分布，其中，第一個連接件中的第一 SMA合金絲6沿順時針方向纏繞于第二滑輪2后固定于第二滑輪2上，第一個連接件中的第二 SMA合金沿順時針方向纏繞于第四滑輪14后固定于第四滑輪14上，第二個連接件中的第一 SMA合金絲6沿逆時針方向纏繞于第二滑輪2后固定于第二滑輪2上，第二個連接件中的第二 SMA合金絲沿逆時針方向纏繞于第四滑輪14后固定于第四滑輪14上，從而使第一個連接件中的第一 SMA合金絲6及第二 SMA合金絲、第二個連接件中的第一 SMA合金絲6及第二 SMA合金絲始終處于拉伸狀態。
[0021 ] 第一SMA合金絲6及第二SMA合金絲均通過緊固螺栓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]本發明的具體使用過程為:
[0023]當受到低頻動力荷載作用時，則通過第一SMA合金絲6及第二SMA合金絲來提供穩定的阻尼力，使系統穩定，當受到超高頻動力荷載作用時，第一SMA合金絲6及第二SMA合金絲帶動第二滑輪2及第四滑輪14轉動，第二滑輪2及第四滑輪14帶動滾軸4轉動，滾軸4帶動齒輪5轉動，齒輪5通過與凹槽相咬合帶動推拉桿7向下運動，推拉桿7在向下運動的過程中通過活塞8擠壓二甲基硅油，使二甲基硅油穿過通孔進入到活塞8內，通過油的孔縮效應消耗能量，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，當外力消失后，由于第一SMA合金絲6及第二SMA合金絲超彈性恢復力拉動第二滑輪2及第四滑輪14轉動，使阻尼器復位，并且在復位過程中，活塞8推動二甲基硅油再次通過通孔，從而通過第一SMA合金絲6及第二 SMA合金絲的拉伸、恢復、以及通過二甲基硅油的孔縮效應共同來耗散能量，實現對結構的減振效果。
【主權項】
1.一種SMA復合粘滯阻尼器布置機構，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，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，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)的另一端繞過第一滑輪(I)后穿過上約束板件(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第三滑輪(13)后穿過上約束板件(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)上端的側面設有與所述齒輪(5)相配合的凹槽，推拉桿(7)的下端穿過上約束板件(3)插入于缸體(10)內，活塞(8)固定于推拉桿(7)的下端，缸體(10)內填充有油(9)，油(9)位于活塞(8)的下方，活塞(8)的底面開設有通孔，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備相連接。2.根據權利要求1所述的SMA復合粘滯阻尼器布置機構，其特征在于，所述連接件的數目為2個，且兩個連接件左右對稱分布，其中，第一個連接件中的第一SMA合金絲(6)沿順時針方向纏繞于第二滑輪(2)后固定于第二滑輪(2)上，第一個連接件中的第二 SMA合金沿順時針方向纏繞于第四滑輪(14)后固定于第四滑輪(14)上，第二個連接件中的第一 SMA合金絲(6)沿逆時針方向纏繞于第二滑輪(2)后固定于第二滑輪(2)上，第二個連接件中的第二SMA合金絲沿逆時針方向纏繞于第四滑輪(14)后固定于第四滑輪(14)上。3.根據權利要求1所述的SMA復合粘滯阻尼器布置機構，其特征在于，第一SMA合金絲(6)及第二SMA合金絲均通過緊固螺栓(11)固定于下約束板件的上表面。4.根據權利要求1所述的SMA復合粘滯阻尼器布置機構，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.根據權利要求4所述的SMA復合粘滯阻尼器布置機構，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.根據權利要求4所述的SMA復合粘滯阻尼器布置機構，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.根據權利要求1所述的SMA復合粘滯阻尼器布置機構，其特征在于，所述油(9)為二甲基硅油。
【專利摘要】本發明公開了一種SMA復合粘滯阻尼器布置機構，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。本發明能夠在低頻和超高頻的動力荷載的影響下均具有較好的耗能減振效果。
【IPC分類】E04B1/98
【公開號】CN105714954
【申請號】CN201610256945
【發明人】趙祥, 劉忠華, 尚天偉, 劉凌
【申請人】西安建筑科技大學