一种间断肋式复合减振耗能器及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种间断肋式复合减振耗能器，包括上面板、下面板，所述上面板和所述下面板之间安置有若干复合减振结构件；所述复合减振结构件包括若干耗能阻振质量结构件和若干劈尖减振支撑结构件，其中，所述耗能阻振质量结构件与劈尖减振支撑结构件的布置方式为m×n阶A矩阵形式，所述劈尖减振支撑结构件布置在A矩阵的A

【技术实现步骤摘要】
一种间断肋式复合减振耗能器及其制作方法
本专利技术涉及一种间断肋式复合减振耗能器，特别涉及一种间断肋式复合减振耗能器及其制作方法，属于减振

技术介绍
随着社会的发展和科技的进步，现代动力设备对振动噪声的指标要求越来越高。对于大型动力设备，其正常工作时往往会产生较大的振动和辐射噪声，需要对这些动力设备进行隔振降噪处理。阻振质量块对于高频振动波具有良好的阻抑性能，可以阻隔振动波向基础传递，降低高频振动对隔振效果的负面效应。劈尖结构对波的聚集具有宽频高效、实现方法简单灵活等特点在薄壁结构的减振降噪能量回收等应用中具有明显的优势。目前舰船、潜艇等是海军武器装备中至关重要的一环，其声隐身性能的提升，使得他们对动力设备隔振需求提高。传统的舰船舱室地板、壳体以及动力设备支撑筏架节采用双层板结构，传统的结构两层板之间通常采用肋板连接，这样不仅笨重而且隔振减振效果差，因此传统的支撑结构已经不能满足相关设备的极高的隔振指标需求。申请号为201410166480.9，名称为一种分阶段耗能器。该专利技术的顶板和底板中间设有耗能钢板，通过第一阶段平行钢片进行第一步耗能，通过设置第一阶段材料屈服点低于第二阶段，然后在第二阶段进行耗能。该专利技术的中间抛物线孔可以有效削弱振动的传递，但是纵波传播速度大于横波，因此该专利技术的减振耗能效果有限，且垂向刚度较小。本专利技术提出的间断勒式复合减振耗能器，综合应用间断性结构对传播波的反射和透射来衰减振动波的能量流，应用交叉肋板结构对振动波的转化和削弱，同时所添加的耗能阻振质量块对于高频振动波具有良好的阻抑性能，可以阻隔振动波向基础传递，降低高频振动对隔振效果的负面效应，十字交叉的勒板结构具有更大的垂向刚度。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述现有技术存在的技术问题和缺陷，提供了一种间断肋式复合减振耗能器及其制作方法。本专利技术综合应用间断性结构对传播波的反射和透射来衰减振动波的能量流，应用交叉肋板结构对振动波的转化和削弱，同时所添加的耗能阻振质量块对于高频振动波具有良好的阻抑性能，可以阻隔振动波向基础传递，降低高频振动对隔振效果的负面效应。而球形劈尖减振支撑结构对波的聚集具有宽频高效、实现方法简单灵活等特点在薄壁结构的减振降噪能量回收等应用中具有明显的优势。间断肋式结构，组振质量与劈尖结构的共同作用能大大增加耗能器的减振耗能性能。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案予以实现。一种间断肋式复合减振耗能器，包括上面板1和下面板3，所述上面板1和所述下面板3之间安置有若干复合减振结构件2；所述复合减振结构件2包括若干耗能阻振质量结构件2-2和若干劈尖减振支撑结构件2-1，其中，所述耗能阻振质量结构件2-2与所述劈尖减振支撑结构件2-1的布置方式为m×n阶A矩阵形式，所述劈尖减振支撑结构件2-1布置在A矩阵的A12...A1(n-1)、A2n...A(m-1)n、A21...A(m-1)1、Am2...Am(n-1)位置；所述耗能阻振质量结构件2-2布置在A矩阵的剩余位置。进一步，所述耗能阻振质量结构件2-2由至少2组耗能阻振质量块2-2-2构成同轴的组与组之间设有间隙的圆柱体，圆柱体的圆周面上均布连接有至少3块沿轴向等高的矩形小肋板2-2-1，每组所述耗能阻振质量块2-2-2由2块镜像贴合的所述耗能阻振质量块2-2-2构成，每块所述耗能阻振质量块2-2-2由薄圆板和薄圆板两侧向外叠加连接若干层薄钢环构成，所述薄钢环的外径相同，内径自内向外依次呈扩张增大，形成阶梯圆锥形沉孔。进一步，所述劈尖减振支撑结构件2-1由至少3片半圆柱形劈尖结构板2-1-2拼接构成花瓣状的灯笼体，在灯笼体的底端与顶端分别设有连接用的交叉肋2-1-1，所述半圆柱形劈尖结构板2-1-2由薄半圆板和薄半圆板两侧向外叠加连接若干层薄半圆钢环构成，所述薄半圆钢环的外半径相同，内半径自内向外依次呈扩张增大，形成阶梯状半圆锥形凹弧面。进一步，所述耗能阻振质量块2-2-2中的薄圆板上喷涂有厚度为5-10mm的阻尼材料，耗能阻振质量块2-2-2上下两端各安置有圆形封盖板，每组耗能阻振质量块之间间隙为5-10mm。进一步，所述半圆柱形劈尖结构板2-1-2中的薄半圆板上喷涂有厚度为5-10mm的阻尼材料。进一步，所述交叉肋2-1-1为直角梯形小肋板组成，其直角边所在一侧的梯形上底开设内凹圆弧面用于与所述半圆柱形劈尖结构板2-1-2焊接，直角梯形小肋板直角边端面与所述半圆柱形劈尖结构板2-1-2纵剖面共面，其中弧面的圆弧与组成所述半圆柱形阶梯状劈尖结构板2-1-2的圆环为同心圆。进一步，所述薄钢环和所述薄半圆钢环的内径半径由内向外依次为式中：ε为常数，n为钢板层数，d为一片钢环厚度，ε取值范围为0.0001-0.01，n取值范围为5-50，d取值范围为0.1-1mm。进一步，所述耗能阻振质量结构件2-2与所述劈尖减振支撑结构件2-1表面均喷涂厚度为5-10mm的阻尼材料。进一步，所述上面板1和下面板3对称开有若干减轻孔。为达到上述目的，本专利技术采用如下另一技术方案予以实现。一种间断肋式复合减振耗能器的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、制作所述矩形小肋板2-2-1、所述耗能阻振质量块2-2-2的薄钢环及中间的薄圆板、所述半圆柱形劈尖结构板2-1-2的薄半圆钢环及中间的薄半圆板，所述交叉肋2-1-1的带弧面的直角梯形小肋板，所述上面板1和所述下面板3；步骤2、将制作好的薄钢环以薄圆板中心为基准向两侧层层叠加，薄钢环外圈焊接固定，制成所述耗能阻振质量块2-2-2，将制作好的矩形小肋板2-2-1均匀分布焊接在制作好的所述耗能阻振质量块2-2-2外圆周面上，从而将耗能阻振质量结构件2-2制作完成；步骤3、将制作好的薄半圆钢环以薄半圆板中心为基准向两侧层层叠加，薄半圆钢环弧形外圈焊接固定，制作成所述半圆柱形劈尖结构板2-1-2，将制作好的梯形小肋板的弧形面与所述半圆柱形劈尖结构板2-1-2焊接，然后将若干片所述半圆柱形劈尖结构板2-1-2拼接构成花瓣状的灯笼体，从而将所述劈尖减振支撑结构件2-1制作完成；步骤4、将所述劈尖减振支撑结构件2-1和所述耗能阻振质量结构件2-2按矩阵形式焊接在上下面板之间，所有结构之间均采用焊接方式连接增加垂向刚度，制得间断肋式复合减振耗能器。本专利技术与现有技术相比，其优点和有益效果为：1)本专利技术的间断肋式复合减振耗能器，综合应用间断性结构对传播波的反射和透射，从而衰减振动波的能量流和交叉结构对振动波的转化和削弱。特别是在中高频段，振动波在间断性结构中传播时更容易发生反射和衰减，能够消掉更多的振动能量；此外，由于间断结构的存在，间断肋式耗能器在中高频区域内被激发出了较多的模态，振动能量更加分散，而且振型中包含有更多的扭转，消耗了较多的振动能量，系统的隔振性能变好，间断肋式复合减振耗能器隔振系统可以起到良好的隔振作用，其系统的设计具有一定的可行性。2)本专利技术的间断肋式复合减振耗能器，耗能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种间断肋式复合减振耗能器，包括上面板(1)和下面板(3)，其特征在于，所述上面板(1)和所述下面板(3)之间安置有若干复合减振结构件(2)；所述复合减振结构件(2)包括若干耗能阻振质量结构件(2-2)和若干劈尖减振支撑结构件(2-1)，其中，所述耗能阻振质量结构件(2-2)与所述劈尖减振支撑结构件(2-1)的布置方式为m×n阶A矩阵形式，所述劈尖减振支撑结构件(2-1)布置在A矩阵的A

【技术特征摘要】
1.一种间断肋式复合减振耗能器，包括上面板(1)和下面板(3)，其特征在于，所述上面板(1)和所述下面板(3)之间安置有若干复合减振结构件(2)；所述复合减振结构件(2)包括若干耗能阻振质量结构件(2-2)和若干劈尖减振支撑结构件(2-1)，其中，所述耗能阻振质量结构件(2-2)与所述劈尖减振支撑结构件(2-1)的布置方式为m×n阶A矩阵形式，所述劈尖减振支撑结构件(2-1)布置在A矩阵的A12...A1(n-1)、A2n...A(m-1)n、A21...A(m-1)1、Am2...Am(n-1)位置；所述耗能阻振质量结构件(2-2)布置在A矩阵的剩余位置。


2.根据权利要求1所述的一种间断肋式复合减振耗能器，其特征在于，所述耗能阻振质量结构件(2-2)由至少2组耗能阻振质量块(2-2-2)构成同轴的组与组之间设有间隙的圆柱体，圆柱体的圆周面上均布连接有至少3块沿轴向等高的矩形小肋板(2-2-1)，每组所述耗能阻振质量块(2-2-2)由2块镜像贴合的所述耗能阻振质量块(2-2-2)构成，每块所述耗能阻振质量块(2-2-2)由薄圆板和薄圆板两侧向外叠加连接若干层薄钢环构成，所述薄钢环的外径相同，内径自内向外依次呈扩张增大，形成阶梯圆锥形沉孔。


3.根据权利要求2所述的一种间断肋式复合减振耗能器，其特征在于，所述劈尖减振支撑结构件(2-1)由至少3片半圆柱形劈尖结构板(2-1-2)拼接构成花瓣状的灯笼体，在灯笼体的底端与顶端分别设有连接用的交叉肋(2-1-1)，所述半圆柱形劈尖结构板(2-1-2)由薄半圆板和薄半圆板两侧向外叠加连接若干层薄半圆钢环构成，所述薄半圆钢环的外半径相同，内半径自内向外依次呈扩张增大，形成阶梯状半圆锥形凹弧面。


4.根据权利要求2所述的一种间断肋式复合减振耗能器，其特征在于，所述间隙为5-10mm。


5.根据权利要求2所述的一种间断肋式复合减振耗能器，其特征在于，所述耗能阻振质量块(2-2-2)中的薄圆板上喷涂有厚度为5-10mm的阻尼材料，耗能阻振质量块(2-2-2)上下两端各安置有圆形封盖板。

【专利技术属性】
技术研发人员：温华兵，刘伟，魏海婴，钱徐芹，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32