一种sma复合粘滞阻尼器布置机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于土木建筑和机械工程技术领域，涉及一种SMA复合粘滞阻尼器布置机构。
【背景技术】
[0002]结构减振控制就是通过在结构上安装耗能减振装置减轻或抑制结构由于外荷载引起的反应，在土木工程领域主要用于建筑物的耗能减振。
[0003]形状记忆合金是一种兼具感知和驱动能力的新型智能材料，具有特殊的形状记忆效应和超弹性。利用其超弹性制作阻尼器具有可恢复变形大、耗能能力强、以及耐久性、抗腐蚀、抗疲劳性能好等优点;粘滞阻尼器是一种速度相关型阻尼器，在低频荷载或者超高频荷载作用下阻尼器的耗能减振效果较差，加载频率对形状记忆合金的超弹性滞回耗能能力影响并不明显。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种SMA复合粘滞阻尼器布置机构，该机构能够在低频和超高频的动力荷载的影响下均具有较好的耗能减振效果。
[0005]为达到上述目的，本发明所述的SMA复合粘滞阻尼器布置机构包括上约束板件、下约束板件、缸体、锚件、活塞、滚轴、推拉杆及连接件；
[0006]所述连接件包括第一滑轮、第二滑轮、第三滑轮、第四滑轮、第一SMA合金丝及第二SMA合金丝，其中，第一滑轮及第二滑轮固定于上约束板件上表面的后侧，第三滑轮及第四滑轮固定于上约束板件上表面的前侧，缸体的顶部固定于上约束板件的底部，缸体的底部固定于下约束板件的上部，第一 SMA合金丝的一端固定于第二滑轮上，第一 SMA合金丝的另一端绕过第一滑轮后穿过上约束板件固定于下约束板件的上表面，第二 SMA合金丝的一端固定于第四滑轮上，第二 SMA合金丝的另一端绕过第三滑轮后穿过上约束板件固定于下约束板件的上表面，滚轴的两端分别与第二滑轮及第四滑轮相连接，滚轴上套接有齿轮，推拉杆上端的侧面设有与所述齿轮相配合的凹槽，推拉杆的下端穿过上约束板件插入于缸体内，活塞固定于推拉杆的下端，缸体内填充有油，油位于活塞的下方，活塞的底面开设有通孔，锚件的上端固定于下约束板件的底部，锚件的下端及推拉杆的上端分别与外接设备相连接。
[0007]所述连接件的数目为2个，且两个连接件左右对称分布，其中，第一个连接件中的第一 SMA合金丝沿顺时针方向缠绕于第二滑轮后固定于第二滑轮上，第一个连接件中的第二 SMA合金沿顺时针方向缠绕于第四滑轮后固定于第四滑轮上，第二个连接件中的第一 SMA合金丝沿逆时针方向缠绕于第二滑轮后固定于第二滑轮上，第二个连接件中的第二 SMA合金丝沿逆时针方向缠绕于第四滑轮后固定于第四滑轮上。
[0008]第一 SMA合金丝及第二 SMA合金丝均通过紧固螺栓固定于下约束板件的上表面。
[0009]第二滑轮的尺寸大于第一滑轮的尺寸，第四滑轮的尺寸大于第三滑轮的尺寸。
[0010]第二滑轮的尺寸与第四滑轮的尺寸相同。
[0011 ]第一滑轮的尺寸与第三滑轮的尺寸相同。
[0012]所述油为二甲基硅油。
[0013]本发明具有以下有益效果:
[0014]本发明所述的SMA复合粘滞阻尼器布置机构在使用时，当受到低频动力荷载作用时，则通过第一SMA合金丝及第二SMA合金丝来提供稳定的阻尼力，使系统稳定，当受到超高频动力荷载作用时，即第一SMA合金丝及第二SMA合金丝不能满足时，则第一SMA合金丝及第二SMA合金丝经第二滑轮、第四滑轮及滚轴带动齿轮转动，齿轮带动推拉杆向下运动，推拉杆推动活塞挤压油穿过通孔，通过活塞孔洞的孔缩效应消耗能量，完成减振，实现超高频时粘滞耗能，结构简单，操作方便，具有较为广阔的应用空间。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的结构示意图；
[0016]图2为图1中1-1方向的截面图。
[0017]其中，I为第一滑轮、2为第二滑轮、3为上约束板件、4为滚轴、5为齿轮、6为第一SMA合金丝、7为推拉杆、8为活塞、9为油、10为缸体、11为紧固螺栓、12为锚件、13为第三滑轮、14为第四滑轮。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明做进一步详细描述:
[0019]参考图1，本发明所述的SMA复合粘滞阻尼器布置机构包括上约束板件3、下约束板件、缸体10、锚件12、活塞8、滚轴4、推拉杆7及连接件;所述连接件包括第一滑轮1、第二滑轮
2、第三滑轮13、第四滑轮14、第一SMA合金丝6及第二SMA合金丝，其中，第一滑轮I及第二滑轮2固定于上约束板件3上表面的后侧，第三滑轮13及第四滑轮14固定于上约束板件3上表面的前侧，缸体10的顶部固定于上约束板件3的底部，缸体10的底部固定于下约束板件的上部，第一 SMA合金丝6的一端固定于第二滑轮2上，第一 SMA合金丝6的另一端绕过第一滑轮I后穿过上约束板件3固定于下约束板件的上表面，第二 SMA合金丝的一端固定于第四滑轮14上，第二 SMA合金丝的另一端绕过第三滑轮13后穿过上约束板件3固定于下约束板件的上表面，滚轴4的两端分别与第二滑轮2及第四滑轮14相连接，滚轴4上套接有齿轮5，推拉杆7上端的侧面设有与所述齿轮5相配合的凹槽，推拉杆7的下端穿过上约束板件3插入于缸体10内，活塞8固定于推拉杆7的下端，缸体10内填充有油9，油9位于活塞8的下方，活塞8的底面开设有通孔，锚件12的上端固定于下约束板件的底部，锚件12的下端及推拉杆7的上端分别与外接设备相连接。
[0020]所述连接件的数目为2个，且两个连接件左右对称分布，其中，第一个连接件中的第一 SMA合金丝6沿顺时针方向缠绕于第二滑轮2后固定于第二滑轮2上，第一个连接件中的第二 SMA合金沿顺时针方向缠绕于第四滑轮14后固定于第四滑轮14上，第二个连接件中的第一 SMA合金丝6沿逆时针方向缠绕于第二滑轮2后固定于第二滑轮2上，第二个连接件中的第二 SMA合金丝沿逆时针方向缠绕于第四滑轮14后固定于第四滑轮14上，从而使第一个连接件中的第一 SMA合金丝6及第二 SMA合金丝、第二个连接件中的第一 SMA合金丝6及第二 SMA合金丝始终处于拉伸状态。
[0021 ] 第一SMA合金丝6及第二SMA合金丝均通过紧固螺栓11固定于下约束板件的上表面;第二滑轮2的尺寸大于第一滑轮I的尺寸，第四滑轮14的尺寸大于第三滑轮13的尺寸;第二滑轮2的尺寸与第四滑轮14的尺寸相同；第一滑轮I的尺寸与第三滑轮13的尺寸相同；所述油9为二甲基硅油。
[0022]本发明的具体使用过程为:
[0023]当受到低频动力荷载作用时，则通过第一SMA合金丝6及第二SMA合金丝来提供稳定的阻尼力，使系统稳定，当受到超高频动力荷载作用时，第一SMA合金丝6及第二SMA合金丝带动第二滑轮2及第四滑轮14转动，第二滑轮2及第四滑轮14带动滚轴4转动，滚轴4带动齿轮5转动，齿轮5通过与凹槽相咬合带动推拉杆7向下运动，推拉杆7在向下运动的过程中通过活塞8挤压二甲基硅油，使二甲基硅油穿过通孔进入到活塞8内，通过油的孔缩效应消耗能量，完成减振。由于第一 SMA合金丝6及第二 SMA合金丝始终处于拉伸状态，当外力消失后，由于第一SMA合金丝6及第二SMA合金丝超弹性恢复力拉动第二滑轮2及第四滑轮14转动，使阻尼器复位，并且在复位过程中，活塞8推动二甲基硅油再次通过通孔，从而通过第一SMA合金丝6及第二 SMA合金丝的拉伸、恢复、以及通过二甲基硅油的孔缩效应共同来耗散能量，实现对结构的减振效果。
【主权项】
1.一种SMA复合粘滞阻尼器布置机构，其特征在于，包括上约束板件(3)、下约束板件、缸体(10)、锚件(12)、活塞(8)、滚轴(4)、推拉杆(7)及连接件； 所述连接件包括第一滑轮(I)、第二滑轮(2)、第三滑轮(13)、第四滑轮(14)、第一 SMA合金丝(6)及第二SMA合金丝，其中，第一滑轮(I)及第二滑轮(2)固定于上约束板件(3)上表面的后侧，第三滑轮(13)及第四滑轮(14)固定于上约束板件(3)上表面的前侧，缸体(10)的顶部固定于上约束板件(3)的底部，缸体(10)的底部固定于下约束板件的上部，第一 SMA合金丝(6)的一端固定于第二滑轮(2)上，第一 SMA合金丝(6)的另一端绕过第一滑轮(I)后穿过上约束板件(3)固定于下约束板件的上表面，第二 SMA合金丝的一端固定于第四滑轮(14)上，第二 SMA合金丝的另一端绕过第三滑轮(13)后穿过上约束板件(3)固定于下约束板件的上表面，滚轴(4)的两端分别与第二滑轮(2)及第四滑轮(14)相连接，滚轴(4)上套接有齿轮(5)，推拉杆(7)上端的侧面设有与所述齿轮(5)相配合的凹槽，推拉杆(7)的下端穿过上约束板件(3)插入于缸体(10)内，活塞(8)固定于推拉杆(7)的下端，缸体(10)内填充有油(9)，油(9)位于活塞(8)的下方，活塞(8)的底面开设有通孔，锚件(12)的上端固定于下约束板件的底部，锚件(12)的下端及推拉杆(7)的上端分别与外接设备相连接。2.根据权利要求1所述的SMA复合粘滞阻尼器布置机构，其特征在于，所述连接件的数目为2个，且两个连接件左右对称分布，其中，第一个连接件中的第一SMA合金丝(6)沿顺时针方向缠绕于第二滑轮(2)后固定于第二滑轮(2)上，第一个连接件中的第二 SMA合金沿顺时针方向缠绕于第四滑轮(14)后固定于第四滑轮(14)上，第二个连接件中的第一 SMA合金丝(6)沿逆时针方向缠绕于第二滑轮(2)后固定于第二滑轮(2)上，第二个连接件中的第二SMA合金丝沿逆时针方向缠绕于第四滑轮(14)后固定于第四滑轮(14)上。3.根据权利要求1所述的SMA复合粘滞阻尼器布置机构，其特征在于，第一SMA合金丝(6)及第二SMA合金丝均通过紧固螺栓(11)固定于下约束板件的上表面。4.根据权利要求1所述的SMA复合粘滞阻尼器布置机构，其特征在于，第二滑轮(2)的尺寸大于第一滑轮(I)的尺寸，第四滑轮(14)的尺寸大于第三滑轮(13)的尺寸。5.根据权利要求4所述的SMA复合粘滞阻尼器布置机构，其特征在于，第二滑轮(2)的尺寸与第四滑轮(14)的尺寸相同。6.根据权利要求4所述的SMA复合粘滞阻尼器布置机构，其特征在于，第一滑轮(I)的尺寸与第三滑轮(13)的尺寸相同。7.根据权利要求1所述的SMA复合粘滞阻尼器布置机构，其特征在于，所述油(9)为二甲基硅油。
【专利摘要】本发明公开了一种SMA复合粘滞阻尼器布置机构，包括上约束板件、下约束板件、缸体、锚件、活塞、滚轴、推拉杆及连接件；所述连接件包括第一滑轮、第二滑轮、第三滑轮、第四滑轮、第一SMA合金丝及第二SMA合金丝。本发明能够在低频和超高频的动力荷载的影响下均具有较好的耗能减振效果。
【IPC分类】E04B1/98
【公开号】CN105714954
【申请号】CN201610256945
【发明人】赵祥, 刘忠华, 尚天伟, 刘凌
【申请人】西安建筑科技大学