The invention discloses a multi-dimensional vibration isolation device combined with a rolling ball and a shape memory alloy and its installation method. The top plate of the vibration isolation device is arranged on the bottom plate of the vibration isolation device, and a plurality of horizontal dampers are arranged between the bottom plate of the vibration isolation device and the top plate of the vibration isolation device. The outer sleeve is arranged on the top plate of the vibration isolation device, and the inner sleeve is arranged in the outer sleeve, and the inner sleeve can be arranged along the inner wall of the outer sleeve. The outer sleeve and the inner sleeve are connected by several shape memory alloy wires. The initial stress of the shape memory alloy wire is placed in the middle of martensitic transformation by pre-tensioning, and the vertical vibration energy is dissipated by the superelasticity of the shape memory alloy.
【技术实现步骤摘要】
滚球与形状记忆合金组合多维减隔振装置及其安装方法
本专利技术属于结构振动控制
,具体涉及一种滚球与形状记忆合金组合多维减隔振装置及其安装方法。
技术介绍
在土建及机械工程领域,常常会遇到结构振动控制问题,无论是建筑结构还是机械结构,在可能遭遇的风荷载、地震荷载、波浪冲击、爆炸冲击等作用下如何避免结构自身的振动响应(位移、速度以及加速度)超出限值是近几年来的研究热点,减隔振技术就是其中的一个代表,减隔振技术通常是利用减隔振装置来隔离或者耗散外部振动能量,从而减小结构自身的振动响应。目前针对地震以及风荷载作用下的结构的隔震(振)装置有橡胶隔震、滑移隔震等,相应的减震(振)装置主要是各种类型的阻尼器。然而,这些装置往往只能在一个方向上进行减隔振,缺乏水平向与竖向同时减隔振的功能。滚球隔震技术是在隔震层间布置具有良好滑动能力的滚珠、滚球、滚轴,是隔震层上下之间可以产生相对滑动,阻隔外部振动能量向上传递。形状记忆合金是一种新型功能材料,其具有良好的形状记忆特性及超弹性性能,利用其超弹性性能可以研制出具有良好的能量耗散以及变形恢复能力的阻尼器。将滚球支座的良好承载能力以及隔震能力与形状记忆合金阻尼器良好的能量耗散及复位能力进行合理组合,可以实现多维减隔振。对于一些特殊结构物,例如核电站的核岛、储油罐、导弹发射井、对振动敏感的大型仪器设备等,往往需要控制其在可能遭受的地震、风荷载以及爆炸冲击作用下水平向及竖向的振动响应,研发一种能同时满足多维振动控制要求的减隔振装置对于此类结构物抵御灾害具有十分重要的现实意义及工程价值。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于 ...
【技术保护点】
1.一种滚球与形状记忆合金组合多维减隔振装置,其特征在于,包括隔振装置底板(7)、隔振装置顶板(8)、形状记忆合金丝(11)、外套筒(12)和内套筒(14),隔振装置顶板(8)设置在隔振装置底板(7)上,隔振装置底板(7)与隔振装置顶板(8)之间间隔设置有多个水平阻尼器(9),外套筒(12)设置在隔振装置顶板(8)上,内套筒(14)套装在外套筒(12)内,内套筒(14)能够沿外套筒(12)的内壁上下反复错动,外套筒(12)和内套筒(14)之间通过多个形状记忆合金丝(11)连接,通过对形状记忆合金丝(11)施加预张拉,使其初始应力处在马氏体相变中段,通过形状记忆合金的超弹性性能耗散竖向振动能量。
【技术特征摘要】
1.一种滚球与形状记忆合金组合多维减隔振装置,其特征在于,包括隔振装置底板(7)、隔振装置顶板(8)、形状记忆合金丝(11)、外套筒(12)和内套筒(14),隔振装置顶板(8)设置在隔振装置底板(7)上,隔振装置底板(7)与隔振装置顶板(8)之间间隔设置有多个水平阻尼器(9),外套筒(12)设置在隔振装置顶板(8)上,内套筒(14)套装在外套筒(12)内,内套筒(14)能够沿外套筒(12)的内壁上下反复错动,外套筒(12)和内套筒(14)之间通过多个形状记忆合金丝(11)连接,通过对形状记忆合金丝(11)施加预张拉,使其初始应力处在马氏体相变中段,通过形状记忆合金的超弹性性能耗散竖向振动能量。2.根据权利要求1所述的滚球与形状记忆合金组合多维减隔振装置,其特征在于,隔振装置底板(7)上设置有下扣板(5),隔振装置顶板(8)上设置有上扣板(4),上扣板(4)和下扣板(5)为L型环状结构,隔振装置底板(7)和隔振装置顶板(8)之间通过下扣板(5)和上扣板(4)连接。3.根据权利要求2所述的滚球与形状记忆合金组合多维减隔振装置,其特征在于,下扣板(5)内侧的隔振装置底板(7)上设置有滚球支座底板(2),隔振装置顶板(8)上对应滚球支座底板(2)设置有滚球支座顶板(6),滚球支座顶板(6)上设置有环形结构的滚球组保持架(3),在滚球组保持架(3)上设置有多个滚球组(1)。4.根据权利要求3所述的滚球与形状记忆合金组合多维减隔振装置,其特征在于,水平阻尼器(9)为金属阻尼器、粘弹性阻尼器或摩擦阻尼器,绕滚球组(1)在隔振装置顶板(8)及隔振装置底板(7)之间对称布置,并分别与隔振装置顶板(8)底面及隔振装置底板(7)顶面相连,水平阻尼器(9)用于承受隔振装置顶板(8)与底板(7)水平错动时产生的水平力。5.根据权利要求4所述的滚球与形状记忆合金组合多维减隔振装置,其特征在于,水平阻尼器(9)包括八个。6.根据权利要求2所述的滚球与形状记忆合金组合多维减隔振装置,其特征在于,上扣板(4)与下扣板(5)之间相互咬合连接,能够使滚球支座底板(2)、滚球支座顶板(6)与滚球组(1)不发生竖向分离,下扣板(5)用于对滚球组(1)进行限位作用,上扣板(4)与下扣板(5)之间能够水平错动。7.根据权利要求2所述的滚球与形状记忆合金组合多维减隔振装置,其特征在于,上扣板(4)与下扣板(5)的接触面采取表面处理工艺或在接触面间...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐善华,冉骥,李安邦,郑合祥,聂彪,张豪亮,
申请(专利权)人:西安建筑科技大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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