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用于减振并能改变结构刚度的系统技术方案

技术编号:24492499 阅读:59 留言:0更新日期:2020-06-13 01:46
本发明专利技术公开了一种用于减振并能改变结构刚度的系统,该装置分为三个主要部分:控制部分、电流传输部分、磁流片体。控制部分包括振动传感器、控制单元、继电器、电源、熔断器;电流传输部分包括电源、熔断器、继电器对应开关、电磁棒。磁流变片包括导磁橡胶、置于导磁橡胶层内部磁流变液。磁流变片通过安装架和辅助安装架安装和定位在塔筒上。电磁棒由铁片、金属弹簧、导线组成,横向绕于磁流变片外部。当为电磁棒通电时电磁棒施放磁场,磁流变片在磁场作用下刚度增加,表现出固体性质。可根据需要为结构整体增加刚度,且这种变化是迅速的、可逆的。本发明专利技术装置能通过为装置通电来加设磁场进而增加结构刚度,有效克服振动和共振问题。

A system used to reduce vibration and change structural stiffness

【技术实现步骤摘要】
用于减振并能改变结构刚度的系统
本专利技术涉及一种结构的智能系统装置,特别是涉及一种智能磁流变液装置,应用于智能材料和智能结构以及减振

技术介绍
随着材料科学和控制理论的不断发展,结构的智能系统得到了很大的应用。因为很多机械所处的工作环境是复杂多变的,风作为一种流体,比如风力发电机,因为其工作环境在流体中,风的方向和大小在不同的地理环境和气候环境中的表现不同,且风有突变性,对风力机结构的要求很高。所以如何对风力发电机等此类工作环境多变的机械装置实施更好的控制,便成为了很多科研人员面临的问题。其中近年来流行的智能控制便是其中一个研究热点:智能控制系统包含信号输入、信号处理、执行装置三部分,其核心思想在于对所控制的目标的对象进行实时读取工作状态并且将此输入信号通过控制器处理,而后驱动执行装置对实时信号做出相应动作。本专利技术所描述的控制装置便是此类智能控制系统的一类延伸。传统机械的本身刚度是不可变的,在遇到工况突变时往往不能做出及时、有效的响应。例如风力机机组,当遭遇极端条件或者大风速工况时,机组的塔筒等部分振动频率和振幅超过本身本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于减振并能改变结构刚度的系统,其特征在于:包括控制部分、电流传输部分、磁流片体;/n控制部分包括传感器(1)、控制单元(2)、继电器(5)、控制电路电源(4)、控制电路熔断器(3);控制单元(2)、控制电路电源(4)、继电器(5)、控制电路熔断器(3)串联组成控制电路;所述传感器(1)的振动测试端安装在待检测的结构部位,所述传感器(1)为振动传感器,能感知振动信号;/n电流传输部分包括电流传输电路电源(7)、电流传输电路熔断器(9)、电磁棒(8),并组成串联的电流传输串联电路,继电器对应开关(6)设置于电流传输电路中,并能与控制部分的继电器(5)进行电路通断切换;/n电磁棒(8)由铁...

【技术特征摘要】
1.一种用于减振并能改变结构刚度的系统,其特征在于:包括控制部分、电流传输部分、磁流片体;
控制部分包括传感器(1)、控制单元(2)、继电器(5)、控制电路电源(4)、控制电路熔断器(3);控制单元(2)、控制电路电源(4)、继电器(5)、控制电路熔断器(3)串联组成控制电路;所述传感器(1)的振动测试端安装在待检测的结构部位,所述传感器(1)为振动传感器,能感知振动信号;
电流传输部分包括电流传输电路电源(7)、电流传输电路熔断器(9)、电磁棒(8),并组成串联的电流传输串联电路,继电器对应开关(6)设置于电流传输电路中,并能与控制部分的继电器(5)进行电路通断切换;
电磁棒(8)由铁片(10)、金属弹簧(11)、导线(12)组成,导线(12)缠绕在铁片(10)表面上,铁片(10)两端开孔,金属弹簧(11)的两端分别与相邻的铁片(10)端部连接,使一系列铁片(10)通过多个金属弹簧(11)相连后,形成电磁棒(8),电磁棒(8)平行缠绕固定在磁流变片(13)的外部表面上,使不同的电磁棒(8)沿伸展向分布在磁流变片(13)的表面上,且不同的电磁棒(8)彼此之间以连接导线(15)相连组成电磁绕组(14),电磁绕组(14)缠绕在磁流变片(13)上,构成电磁带;磁流变片(13)以导磁橡胶为外壁,磁流变片(13)内部有容腔,在容腔中灌注磁流变液,使导磁橡胶层内部设置磁流变液,组成磁流变体;将磁流变体固定设置于需要减振的结构表面或者内部,定进行定位安装,使磁流变体与需要减振的结构形成一体化结构;
当所述传感器(1)检测到结构的振动信号后,将振动信号经过控制单元(2)的处理后,发送执行电信号,电信号通过继电器(5)通电,以控制相应的继电器对应开关(6)导通的方式,使得控制部分与电流传输部分相联系,电流传输部分输出电流使电磁棒(8)得电,为磁流变片(13)施加磁场;使磁流变片(13)在磁场作用下因磁流变效应而增加刚度,表现出固体性质,进而增加磁流变片(13)安装位置处的结构部分的局部刚度;当传感器(1)检测到结构的振动信号参数低于设定值时,控制单元(2)断开相应的继电器对应开关(6),当磁场消除后磁流变液又恢复到原始状态,从而使磁流变片(13)刚度能降低并恢复到初始状态,从而实现磁流变片(13)对结构的相应位置的刚度改变的快速可逆调控,根据需要为结构整体或局部增加刚度。


2.根据权利要求1所述用于减振并能改变结构刚度的系统,其特征在于:靠近磁流变片(13)两端各设置一个安装架(16),将磁流变片(13)置于安装架(16)中,并且压紧磁流变片(13),安装架(16)上有螺纹孔(17),螺纹孔(17)与结构本体进行螺纹连接固连到一起。


3.根据权利要求2所述用于减振并能改变结构刚度的系统,其特征在于:安装架(16)的形状为:主体为一中间剖开的无盖无底的扁箱体,左右两侧各焊接一块铁板,将磁流变片(13)置于当中;安装架(16)左右两侧的铁板上各有至少一个螺纹孔(17),与结构本体进行螺纹连接固定,从而使得磁流变片(13)固定在结构本体上的对应位置处,另外设置定位孔(20)和定位销(21)的相互配合来对磁流变片(13)进行定位。


4.根据权利要求2所述用于减振并能改变结构刚度的系统,其特征在于:磁流变片(13)通过安装架(16)和辅助定位架(22)进行联合固定,辅助定位架(22)用于磁流变片(13)的中部位置或其他位置,在安装架(16)或辅助定位架(22)上设有定位孔(20),定位销(21)穿过定位孔(20)和磁流变片(13),将磁流变片(13)紧固安装在结构本体表面上。


5.根据权利要求4所述用于...

【专利技术属性】
技术研发人员:常林闫恪涛于瀛洁郑维伟徐瞿磊王陈刘廷瑞孙涛
申请(专利权)人:上海大学
类型:发明
国别省市:上海;31

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