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一种多层板型形状记忆合金压电摩擦阻尼器制造技术

技术编号:13821996 阅读:77 留言:0更新日期:2016-10-12 03:44
本实用新型专利技术为一种多层板型形状记忆合金压电摩擦阻尼器,属于工程结构减震控制领域。所述的多层板型形状记忆合金压电摩擦阻尼器主要包括滑动轴、连接板、摩擦板、滑动板、形状记忆合金、力传感器、压电陶瓷驱动器及连接固定螺栓。其主要特征在于:具有多层摩擦板,结合形状记忆合金阻尼器和压电摩擦阻尼器,摩擦耗能效果显著,解决了传统摩擦阻尼器耗能效果低的缺陷。且通过压电陶瓷驱动器改变滑动摩擦力,可以满足不同耗能的要求。构造简单,加工方便,耗能能力强,不需要大量的连接件,并有自复位效果。可通过人字形支撑,连接到建筑结构中,可以更有效地应用于结构的耗能减震控制中。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于土木工程结构减震控制领域,涉及到一种多层板型形状记忆合金压电摩擦阻尼器,特别是对建筑结构在地震作用下的结构振动反应起到抑制作用。
技术介绍
结构耗能减震技术是在建筑结构的某些部位设置耗能装置,通过耗能装置产生摩擦、弯曲、变形来耗散或吸收地震输入结构中的能量,以减小主体结构地震反应,从而避免结构产生破坏或倒塌,达到减震控制的目的。常用的耗能减震装置可以分为四种:粘弹性阻尼器、金属阻尼器、液体粘滞阻尼器和摩擦阻尼器。其中摩擦阻尼器构造简单、安装方便、耗能性好,且性能不受温度影响,是建筑结构中常用的一种耗能减震装置。但传统的摩擦阻尼器结构单一,无自复位能力,只能提供恒定的摩擦力,耗能效果不佳,而且当阻尼器的起滑摩擦力较大时,还会出现抱死现象,不能起到耗能减震的功能。形状记忆合金作为一种新型材料,具有耐久性、耐腐蚀性和自复位等优点,但单独的形状记忆合金阻尼器耗能减震能力有限。
技术实现思路
针对上述阻尼器中的缺陷,本技术的目的在于提供一种多层板型形状记忆合金压电摩擦阻尼器,其结合压电摩擦阻尼器和形状记忆合金,具有耗能能力强、减震效果好、构造简单、自复位和方便工程应用等特点。为了实现上述目的,本技术的技术方案:一种多层板型形状记忆合金压电摩擦阻尼器,由滑动轴1、连接板2、滑动板3、摩擦板4、压电陶瓷驱动器5、形状记忆合金丝7、力传感器8、预紧螺栓9、滑动板与摩擦板之间的摩擦材料10组成一个整体,根据减震性能的要求,通过调节压电陶瓷驱动器5来实时地改变滑动摩擦力。所述的形状记忆合金丝7,一端与有拉紧环的螺栓12连接,另一端与滑动板或摩擦板端部的圆孔11连接,通过螺栓12的拉紧环调节形状记忆合金丝7的预拉力。所述阻尼器的滑动板3上有细长滑槽13,方便滑动板移动,同时摩擦板4上有螺栓孔14,通过预紧螺栓9固定多层滑动板3和摩擦板4,使两者摩擦耗能。所述压电陶瓷驱动器5和力传感器8通过预紧螺栓9固定在阻尼器的上部和下部,来精确的控制螺栓预紧力和滑动摩擦力。本专利技术的工作过程:滑动轴1与连接板2连接,带动连接板2上的滑动板3,与摩擦板4进行摩擦耗能。通过调节压电陶瓷驱动器5的电压,控制电陶瓷驱动器5的伸缩,压电陶瓷驱动器5的横向伸缩挤压摩擦板,转换成横向的压力,横向压力使滑动板3和摩擦板4产生横向的挤压,通过不同的压力来控制滑动摩擦力的大小。本专利技术阻尼器的形状记忆合金丝分7为十四组,每组的形状记忆合金丝7施加相同的预拉力,随着滑动板3的滑动带动形状记忆合金丝7的伸缩,利用其超弹性能实现耗能。每组形状记忆合金丝7一端与有拉紧环的螺栓12连接,另一端与滑动板3或摩擦板4端部的圆孔11连接,通过螺栓12的拉紧环调节形状记忆合金丝7的预拉力。相比于现有技术,本技术提供的多层板型形状记忆合金压电摩擦阻尼器的有益效果:1、改变传统单层板型摩擦阻尼器为多层板型摩擦阻尼器,摩擦耗能效果显著。2、将形状记忆合金丝与摩擦阻尼器混合使用,通过形状记忆合金材料的性能使阻尼器具有自复位效果。3、电陶瓷驱动器和力传感器通过预紧螺栓固定在阻尼器的上部和下部,以精确控制预紧力与滑动摩擦力。4、解决了传统摩擦阻尼器在实际应用中构造复杂和施工不方便的问题。附图说明图1是本专利技术的实体外观示意图。图2是阻尼器的顶部俯视示意图。图3是阻尼器的底部仰视示意图。图4是阻尼器的右侧面示意图。图5是阻尼器的A-A剖面结构示意图。图6是阻尼器中滑动板的主视图。图7是阻尼器中滑动板的底部仰视示意图。图8是阻尼器中摩擦板的主视图。图9是阻尼器中摩擦板的底部仰视示意图。图10是工程中阻尼器的人字型连接。图中:1滑动轴;2连接板;3滑动板;4摩擦板;5压电陶瓷驱动器;6阻尼器安装连接螺栓孔;7形状记忆合金丝;8力传感器;9预紧螺栓;10滑动板与摩擦板之间的摩擦材料;11钢板端部圆孔;12有拉紧环的螺栓;13滑动板上的细长滑槽;14摩擦板上的螺栓孔;15框架梁;16阻尼器;17框架柱;18节点板;19刚性杆件;20高强度螺栓。具体实施方式下面结合技术方案和附图做更详细的说明:如图1-4所示,本专利技术是一种多层板型形状记忆合金压电摩擦阻尼器,包括由滑动轴1、连接板2、滑动板3、摩擦板4、压电陶瓷驱动器5、形状记忆合金丝7、力传感器8、预紧螺栓9、滑动板与摩擦板之间的摩擦材料10。滑动轴1与连接板2连接,带动连接板2上的滑动板3,与摩擦板4进行摩擦耗能。通过调节压电陶瓷驱动器5的电压,控制电陶瓷驱动器5的伸缩,压电陶瓷驱动器5的横向伸缩挤压摩擦板,转换成横向的压力,横向压力使滑动板3和摩擦板4产生横向的挤压,通过不同的压力来控制滑动摩擦力的大小。每组形状记忆合金丝7一端与有拉紧环的螺栓12连接,另一端与滑动板3或摩擦板4端部的圆孔11连接,随着滑动板3的滑动带动形状记忆合金丝7的伸缩,利用其超弹性能实现耗能。通过螺栓12的拉紧环调节形状记忆合金丝7的预拉力,来实现阻尼器的自复位功能。本阻尼器通过控制滑动板3与摩擦板4压力的大小,来实时调整滑动摩擦力的大小。在实际工程结构中,本阻尼器可以按照图10的方式进行连接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层板型形状记忆合金压电摩擦阻尼器,由滑动轴(1)、连接板(2)、滑动板(3)、摩擦板(4)、压电陶瓷驱动器(5)、形状记忆合金丝(7)、力传感器(8)、预紧螺栓(9)、滑动板与摩擦板之间的摩擦材料(10)组成一个整体,根据减震性能的要求,通过调节压电陶瓷驱动器(5)来实时地改变滑动摩擦力。

【技术特征摘要】
1.一种多层板型形状记忆合金压电摩擦阻尼器,由滑动轴(1)、连接板(2)、滑动板(3)、摩擦板(4)、压电陶瓷驱动器(5)、形状记忆合金丝(7)、力传感器(8)、预紧螺栓(9)、滑动板与摩擦板之间的摩擦材料(10)组成一个整体,根据减震性能的要求,通过调节压电陶瓷驱动器(5)来实时地改变滑动摩擦力。2.根据权利要求1所述的多层板型形状记忆合金压电摩擦阻尼器,其特征在于:所述阻尼器有多层滑动板(3)和摩擦板(4),且各层滑动板和摩擦板端部都有突出...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵大海刘勇
申请(专利权)人:燕山大学
类型:新型
国别省市:河北;13

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