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形状记忆合金耗能减振器制造技术

技术编号:28551874 阅读:29 留言:0更新日期:2021-05-25 17:44
形状记忆合金耗能减振器,包括对称设置的安装板,所述的安装板上设有多组第一安装孔,对称设置的安装板之间设有对称设置的第一连板、连接结构和对称设置的阻尼结构,连接结构位于对称设置的第一连板之间。采用上述结构,利用形状记忆合金为主要结构制成的减振器,通过马氏体相变与奥氏体相变这一特殊的相变过程使得结构进行振动时,通过相变来对结构振动产生的能量进行滞回耗能;采用预应变的施加,不但可以提高节点刚度,同时可以让形状合金杆件一直处在受拉状态,有效的抑制结构的振动相应,提高结构耗能能力;整个装置结构独特合理,针对于形状记忆合金这一尖端材料设计,最大限度利用其特性减振耗能。

【技术实现步骤摘要】
形状记忆合金耗能减振器
本专利技术涉及结构耗能减振
,特别是形状记忆合金耗能减振器。
技术介绍
当前社会,地震依旧是威胁着我们人类社会生存和发展的最主要的自然灾害之一。在二十世纪九十年代前,钢框架刚性节点即栓焊连接节点因其具有较好的塑性变形能力而被广泛的应用于各个钢结构领域,但在震后进一步的调查显示,此类节点即使在地震中没有遭到破坏也会产生大量的参与变形,经过众多学者的研究发现,在原有的钢框架结构中,增设耗能原件可以有效的提高结构的耗能性能、刚度、及延性能力,显著提高建筑结构的抗震能力。形状记忆合金作为一种新型智能材料,本身除了优越的抗腐蚀性,高阻尼特性和抗疲劳性外,更具有特殊的超弹性力学性能和形状记忆效应。在受到外力作用时,由于形状记忆合金内部结构发生的马氏体相变与奥氏体相变,从而产生了高阻尼特性的超弹性变形,可以吸收大量的能量从而减少结构振动反应。随着工业技术的不断发展,形状记忆合金这一智能材料走进了建筑领域,近年来,众多学者将形状记忆合金作为一种自复位元件,将形状记忆合金螺杆与结构节点之间连接,实现结构节点间的自复位。研究表明,此类结构在受到外来荷载作用时,可以有效的减小残余变形的产生,同时对节点的强度有一定的提升,具有良好的节点自复位的功能。但由于形状记忆合金马氏体与奥氏体的弹性模量较小,尽管当其作为自复位元件时可以有效的降低残余变形,可由它直接连接的节点初始刚度较小,同时,形状记忆合金与结构直接连接无法充分发挥其滞回性能,导致此类节点滞回耗能能力不足。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供形状记忆合金耗能减振器,通过利用形状记忆合金为主要结构制成的减振器,通过马氏体相变与奥氏体相变这一特殊的相变过程使得结构进行振动时,通过相变来对结构振动产生的能量进行滞回耗能;采用预应变的施加,不但可以提高节点刚度,同时可以让形状合金杆件一直处在受拉状态,当受到外力时,随着对装杆的来回运动,带动形状记忆合金杆进行拉伸与压缩,可以有效的抑制结构构件之间的直线振动位移,从而有效的抑制结构的振动相应,提高结构耗能能力;整个装置结构独特合理,针对于形状记忆合金这一尖端材料设计,最大限度利用其特性减振耗能。为解决上述技术问题,本专利技术所采用的技术方案是:形状记忆合金耗能减振器,包括对称设置的安装板,所述的安装板上设有多组第一安装孔,对称设置的安装板之间设有对称设置的第一连板、连接结构和对称设置的阻尼结构,连接结构位于对称设置的第一连板之间;所述的阻尼结构包括与第一连板连接的第二连板,第二连板上设有对装孔,第二连板与间距较远一侧的安装板之间设有第一配合板和第二配合板’,第一配合板和第二配合板’通过多个连杆连接,第一配合板上设有多个第一配合孔,第二配合板’上设有多个第二配合孔’,第一配合孔内设有第一记忆合金杆,第一记忆合金杆的两端分别通过固定件与安装板和第二配合板’固定连接,第二配合孔’内设有第二记忆合金杆,第二记忆合金杆的两端分别通过固定件与第一配合板和第二连板固定连接,对装孔内设有对装杆,对装杆的一端与安装板连接,对装杆的另一端穿过第二配合孔’与第一配合板连接。优选的方案中,所述的对装杆位于第二连板、第一配合板和第二配合板’的中心位置,且对装杆两侧对称排列有由内向外分布的第一记忆合金杆、第二记忆合金杆和连杆。优选的方案中,所述的连接结构包括腹板,腹板与对称设置的安装板和对称设置的第一连板固定连接。优选的方案中,所述的连接结构包括分别设置于对称设置的安装板上的支撑座和转动块,支撑座和转动块通过销轴铰接。优选的方案中,所述的第一记忆合金杆和第二记忆合金杆均通过固定件施加一定的预应变。优选的方案中,所述的第一连板采用屈服强度较低的软钢。优选的方案中,所述的腹板和固定件组成抗剪元件且不参与结构的抗弯。本专利技术所提供的形状记忆合金耗能减振器,通过采用上述结构,具有以下有益效果:(1)通过利用形状记忆合金为主要结构制成的减振器,通过马氏体相变与奥氏体相变这一特殊的相变过程使得结构进行振动时,通过相变来对结构振动产生的能量进行滞回耗能;(2)采用预应变的施加,不但可以提高节点刚度,同时可以让形状合金杆件一直处在受拉状态,当受到外力时,随着对装杆的来回运动,带动形状记忆合金杆进行拉伸与压缩,可以有效的抑制结构构件之间的直线振动位移,从而有效的抑制结构的振动相应,提高结构耗能能力;(3)整个装置结构独特合理,针对于形状记忆合金这一尖端材料设计,最大限度利用其特性减振耗能。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明:图1为本专利技术的腹式整体结构示意图。图2为本专利技术的铰式整体结构示意图。图3为本专利技术的整体结构顶视图。图4为本专利技术的腹式整体结构正视图。图5为本专利技术的铰式整体结构正视图。图6为本专利技术的阻尼结构示意图。图7为本专利技术的腹式整体结构连接状态示意图。图8为本专利技术的铰式整体结构连接状态示意图。图中:安装板1,第一安装孔2,第一连板3,连接结构4,阻尼结构5,腹板6,支撑座7,销轴8,转动块9,第二连板10,对装孔11,第一配合板12,第二配合板12’,连杆13,第一配合孔14,第二配合孔14’,对装杆15,第一记忆合金杆16,第二记忆合金杆17,固定件18,竖梁19,横梁20。具体实施方式实施例一:如图1-8中,形状记忆合金耗能减振器,包括对称设置的安装板1,所述的安装板1上设有多组第一安装孔2,对称设置的安装板1之间设有对称设置的第一连板3、连接结构4和对称设置的阻尼结构5,连接结构4位于对称设置的第一连板3之间;所述的阻尼结构5包括与第一连板3连接的第二连板10,第二连板10上设有对装孔11,第二连板10与间距较远一侧的安装板1之间设有第一配合板12和第二配合板12’,第一配合板12和第二配合板12’通过多个连杆13连接,第一配合板12上设有多个第一配合孔14,第二配合板12’上设有多个第二配合孔14’,第一配合孔14内设有第一记忆合金杆16,第一记忆合金杆16的两端分别通过固定件18与安装板1和第二配合板12’固定连接,第二配合孔14’内设有第二记忆合金杆17,第二记忆合金杆17的两端分别通过固定件18与第一配合板12和第二连板10固定连接,对装孔11内设有对装杆15,对装杆15的一端与安装板1连接,对装杆15的另一端穿过第二配合孔14’与第一配合板12连接。优选的方案中,所述的对装杆15位于第二连板10、第一配合板12和第二配合板12’的中心位置,且对装杆15两侧对称排列有由内向外分布的第一记忆合金杆16、第二记忆合金杆17和连杆13。对装杆15与第一配合板12和第二配合板12’共同组合成为联动装置,当受到外力作用时,对装杆15带动联动装置进行运动,既而促使形状合金杆进行耗能运动,当对装杆15向内运动时,第一记忆合金杆16进行预拉伸应变下的回缩运动,第二记忆合金杆17进行预拉伸应变下的张拉运动,当对装杆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.形状记忆合金耗能减振器,包括对称设置的安装板(1),其特征在于:所述的安装板(1)上设有多组第一安装孔(2),对称设置的安装板(1)之间设有对称设置的第一连板(3)、连接结构(4)和对称设置的阻尼结构(5),连接结构(4)位于对称设置的第一连板(3)之间;/n所述的阻尼结构(5)包括与第一连板(3)连接的第二连板(10),第二连板(10)上设有对装孔(11),第二连板(10)与间距较远一侧的安装板(1)之间设有第一配合板(12)和第二配合板(12’),第一配合板(12)和第二配合板(12’)通过多个连杆(13)连接,第一配合板(12)上设有多个第一配合孔(14),第二配合板(12’)上设有多个第二配合孔(14’),第一配合孔(14)内设有第一记忆合金杆(16),第一记忆合金杆(16)的两端分别通过固定件(18)与安装板(1)和第二配合板(12’)固定连接,第二配合孔(14’)内设有第二记忆合金杆(17),第二记忆合金杆(17)的两端分别通过固定件(18)与第一配合板(12)和第二连板(10)固定连接,对装孔(11)内设有对装杆(15),对装杆(15)的一端与安装板(1)连接,对装杆(15)的另一端穿过第二配合孔(14’)与第一配合板(12)连接。/n...

【技术特征摘要】
1.形状记忆合金耗能减振器,包括对称设置的安装板(1),其特征在于:所述的安装板(1)上设有多组第一安装孔(2),对称设置的安装板(1)之间设有对称设置的第一连板(3)、连接结构(4)和对称设置的阻尼结构(5),连接结构(4)位于对称设置的第一连板(3)之间;
所述的阻尼结构(5)包括与第一连板(3)连接的第二连板(10),第二连板(10)上设有对装孔(11),第二连板(10)与间距较远一侧的安装板(1)之间设有第一配合板(12)和第二配合板(12’),第一配合板(12)和第二配合板(12’)通过多个连杆(13)连接,第一配合板(12)上设有多个第一配合孔(14),第二配合板(12’)上设有多个第二配合孔(14’),第一配合孔(14)内设有第一记忆合金杆(16),第一记忆合金杆(16)的两端分别通过固定件(18)与安装板(1)和第二配合板(12’)固定连接,第二配合孔(14’)内设有第二记忆合金杆(17),第二记忆合金杆(17)的两端分别通过固定件(18)与第一配合板(12)和第二连板(10)固定连接,对装孔(11)内设有对装杆(15),对装杆(15)的一端与安装板(1)连接,对装杆(15)的另一端穿过第二配合孔(14’)与第一配合板(12)连接。


2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:彭刚张昱赵家成王乾峰沈德铭赵茗任书晗严斌黄文谢玉龙
申请(专利权)人:三峡大学
类型:发明
国别省市:湖北;42

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