时，使之温度上升，当达到形 状记忆合金圈的变相温度时，形状记忆合金圈的马氏体逐渐向奥氏体转变，随着马氏体含 量的减少和奥氏体含量的增加，形状记忆合金圈的周长缩短，直径缩小，推压滑槽和梭形爪 向径内运动，因此，由于损耗层塑性变形而产生的空隙得以消减，使得梭形爪紧紧挤压在损 耗层上。
[0016] (6)当损耗层的设计厚度基本损耗完时，装置寿命结束，从工程结构中替换下来可 以返厂更换损耗层，重新处理形状记忆合金圈，有必要时更换其他磨损严重零件，随后组合 安装后可以重新使用。
[0017] 本实用新型提供的高耗能大变形缓冲装置具有以下优点：
[0018] (1)具有减缓结构物冲击、振动的作用；
[0019] (2)具有高阻尼力，且在设计范围工作量内能保持阻尼力不衰减，一定程度上消除 或减轻了金属阻尼器的滞变性；
[0020] (3)可以承受大变形；
[0021] (4)装置结构紧凑集成性较好，使用可靠且安装方便，无需外接能源；
[0022] (5)使用范围较广，在建筑物抗震、防冲击支挡结构中都有能起到显著效果。
【附图说明】
[0023] 图1是高耗能大变形缓冲装置三维切剖示意图。
[0024] 图2是图5中的II-II剖视图。
[0025] 图3是图2中的a部放大图。
[0026] 图4是图5中的III-III剖视图。
[0027] 图5是图2中的I-I剖视图。
[0028] 图6是高耗能大变形缓冲装置的横向切剖示意图。
[0029] 图7是滑块的三视图。
[0030] 图8是梭形爪的三视图。
[0031] 图9是滑块的尺寸。
[0032] 图10是装置的径向相关尺寸。
[0033] 图11是外壳的部分相关尺寸。
[0034] 图12是高耗能大变形缓冲装置在建筑抗震基础中的应用示例。
[0035] 图13是图12中的b部放大图。
[0036] 图14是装置在建筑抗震基础示例中的局部俯视图。
[0037] 图15是装置在挡墙结构中的应用示例的局部俯视图。
[0038] 图16是图15中的V-V剖视图。
[0039] 图17是梭形爪的尺寸。
[0040] 附图中的数字标记分别是：1.外壳，2.形状记忆合金圈，3.滑槽，4.梭形爪，5.损 耗层，6.活动杆，7.表面A，8.表面B，9.表面C。
【具体实施方式】
[0041] 下面结合附图对本实用新型的实施方式进行详细说明。
[0042] -种高耗能大变形缓冲装置，其三维切剖示意图如图1、图6所示，主要构成包括： 外壳1，形状记忆合金圈2,滑槽3,梭形爪4,损耗层5,活动杆6 ;装置两端有铰接孔，用以和 其他结构连接，整体呈杆柱状；如图2-图5所示，形状记忆合金圈由截面为长方形的形状记 忆合金带围绕而成，滑槽和梭形爪各有6个，外壳内部有6个带空隙的隔断将滑槽和梭形 爪均匀间隔开，滑槽与梭形爪在装置的截面上呈圆形辐射状阵列分布；形状记忆合金带与 空隙等宽，并从这些空隙贴着表面A 7穿过并绕一圈，与表面B 8之间有预留空间，该预留 空间的厚度与损耗层厚度加形状记忆合金圈的最大径缩距离之和相匹配；在隔断之外，由 外向内依次安放形状记忆合金圈、滑槽、梭形爪、损耗层和活动杆；如图7所示，滑槽内表面 呈弧形凹面，在滑槽外表面上有一与形状记忆合金圈内表面相匹配的凹槽，凹槽底面的弧 面的轴线方向与滑槽内表面弧形凹面的轴线方向正交，形状记忆合金圈贴着表面A、覆盖在 滑槽外表面的凹槽上，将滑槽箍住，外表面的宽度为弧形凹面宽度的I. 1倍，滑槽高度Hh等 于外壳尺寸Lwl;如图8所示，梭形爪4为梭形，外表面呈圆弧形，其圆心角为90°，与滑槽3 的内表面的曲率相吻合，使得滑槽通过圆弧形滑面对梭形爪有向径向内的挤压力和运动方 向相反的推力，梭形爪另一表面具有齿状凸起，两端齿状凸起方向均朝向中心，该齿状凸起 对损耗层5的挤压力可使得装置的起动力达到工程设计需要值；损耗层在活动杆的相应预 留位置处紧紧贴附；活动杆、损耗层与外壳表面C 9之间有间隙，可允许活动杆带着损耗层 在外壳内部的轴向自由滑动。
[0043] 装置尺寸的优化：
[0044] (1)首先：确定装置本身的起动力仁和运动阻力fd，可以根据以下经验关系进行估 算：fs= λ (N+k Ah)，其中k、λ为经验系数，与梭形爪尺寸，实际梭形爪的材料和损耗层的 材料密切相关，本领域技术人员通过实验即可测定。N为梭形爪作用在损耗层上于损耗层相 垂直的径向力的数值总和。装置在工作状态下的运动阻力f d= μ N+Tl Nv 2,其中μ为摩阻 系数，η为运动阻力系数，μ，η通过实验测定，V为相对运动速率，即活动杆相对外壳的 运动速率，根据使用条件采用统计经验值。
[0045] 损耗层上受到的径向力N由梭形爪提供，并由滑槽对梭形爪的挤压产生，而滑槽 受到径向力N则是由形状记忆合金圈2对其的反作用力产生，因此需要形状记忆合金圈的 收缩力达到一定值，对于确定材料的形状记忆合金，其形状记忆合金圈2的形状恢复应力 为σ ，滑槽和梭形爪一共需要η对，则所需的形状记忆合金圈的截面积可以通过以下公式 估算：
[0047] 因此，形状记忆合金带的厚度hhj= A hj/Lhj。形状记忆合金带宽度Lhj与滑槽3凹 槽的长度L h2相等、还与外壳中空隙的长度L w2相等。
[0048] (2)由工程实际要求确定装置的尺寸，如装置的最大外直径、长度，装置的需求伸 长、压缩量。本领域技术人员可根据工程现场设计尺寸确定装置的大致直径范围，再由装置 外壳的厚度h wa确定记忆合金圈的半径Rhj。根据已有的滑槽的尺寸可以确定滑槽的数量n， 通过公式
一般为5-9个为宜。
[0049] 由此可以确定装置的横截面的尺寸半径关系：形状记忆合金圈2的内半径Rhj，外 壳1表面A与表面B之间的距离减去形状记忆合金带2厚度的距离为S 1，与损耗层5的厚 度S2之间的关系为：
[0051] 式中ξ为形状记忆合金的收缩系数，为材料的固有属性。此时，外壳表面B的半 径^为R w-S1，外壳表面C的半径Rw。为Rw_Hh，外壳中的空隙的宽度U 3= h W+S1。损耗层 半吞
，活动杆的半径Rhg= R sh-S2。
[0052] (3)滑槽、梭形爪与外壳的相关关键尺寸的确定。
[0053] 如图9所示，滑槽3外轮廓整体呈长方体，内表面呈弧形凹面，其半径心与梭形爪 4的外表面弧形的半径R sl相等。滑槽3长度L h是其内弧面的弦长I. 1~1. 2倍，宽 度Bh是其内弧面宽度、的1.2~1.4倍，厚度Hh是内表面弧面高度心的1.5倍。滑槽外 表面中部有凹槽，凹槽的长度L h2为滑槽长度L h的0. 4~0. 8倍，与形状记忆合金带的宽度 Lhj相匹配，凹槽底面呈弧形，其半径Rhl与形状记忆合金圈2的内表面半径Rhj相匹配，滑槽 外表面中部凹槽底面的弧面的轴线方向与滑槽内表面弧形凹面的轴线方向正交。由研宄发 现，滑槽数量η为5~9个为宜，在装置的截面上呈圆形辐射状阵列分布。
[0054] 如图17所示，梭形爪侧面呈梭形，外表面为圆弧面，内表面沿圆弧面的弦线且为 齿状凸起面，梭形爪长宽比推荐SL s: B s=4 : 1~5 : 1，宽度Bs与滑槽3的内宽度Bhl 相对应，外表面的圆弧面对应的圆心角的范围为60~120°为宜，宽高比1: Hs*圆心角 就可以确定，内表面上的齿状凸起高度Ls4为IOmm~20mm，宽度L s5= Ls4。齿状凸起有两 种，一种侧投影呈直角梯形，尺寸为Ls2: Ls3: Ls4=I : 1.62 : 1.62,另一种侧投影呈等 腰梯形，尺寸为Lsl = L s-12Ls2-14Ls3，齿状凸起的倾斜方向在梭形爪两端相反，且轴对称。活 动杆、损耗层与外壳表面C之间有间隙，以保证活动杆可以在外壳内部滑动，因此梭形爪的 长度Ls大于滑槽长度L h，梭形爪的长度Ls是滑槽长度L h的1. 2倍为宜。
[0055] 如图10、图11