调谐质量阻尼器和系统技术方案

提供了一种调谐质量阻尼器(14)，包括：长形元件(22)，具有自由端(40)以及与自由端(40)相对的接头端(42)；固定构件(24)，用于固定到结构(12)；质量布置(26)，连接到长形元件(22)；接头(28)，布置在接头端(42)和固定构件(24)之间，接头(28)布置成允许长形元件(22)在至少一个位移平面(XZ、YZ)中移动，至少一个位移平面包括在长形元件(22)的中性位置(38)中的中性轴线(44)；弹簧布置(30、32)，布置成当长形元件(22)从中性位置(38)移位时向长形元件(22)施加复位弹簧力；和阻尼布置(34、36)，布置成施加阻尼力以抵抗长形元件(22)从中性位置(38)的移动。还提供了一种系统(10)，包括结构(12)和调谐质量阻尼器(14)。调谐质量阻尼器(14)。调谐质量阻尼器(14)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】调谐质量阻尼器和系统


[0001]本公开总体上涉及一种调谐质量阻尼器。特别地，提供了一种用于阻尼结构中的振动的调谐质量阻尼器、以及一种包括结构和调谐质量阻尼器的系统。

技术介绍

[0002]安装在电力设备上的现有技术地震阻尼器通常是复杂且昂贵的。此外，在抗震要求增加的情况下，在现有的电力设备上安装此类地震阻尼器是困难的并且有时是不可能的。
[0003]US 3911199 A公开了一种地震运动阻尼器，其包括设置在容器内的惯性元件，该容器包含附接到立式电气设备的上部分的流体
‑
液体。阻尼器被调谐，以便通过利用共振来倾向于抵消地震振动。

技术实现思路

[0004]本公开的一个目的是提供一种用于阻尼结构(诸如，高压结构)中的振动的调谐质量阻尼器，该调谐质量阻尼器改进了结构的地震(seismic)承受能力。
[0005]本公开的进一步目的是提供一种用于阻尼结构(诸如，高压结构)中的振动的调谐质量阻尼器，该调谐质量阻尼器可以改进在广泛范围的不同结构中的地震承受能力。
[0006]本公开的再进一步目的是提供一种用于阻尼结构中的振动的调谐质量阻尼器，其中可以容易地调节调谐质量阻尼器的固有频率。
[0007]本公开的再进一步目的是提供一种用于阻尼结构中的振动的调谐质量阻尼器，其中可以容易地调节调谐质量阻尼器的有效质量和/或相对阻尼特性。
[0008]本公开的再进一步目的是提供一种用于阻尼结构中的振动的调谐质量阻尼器，该调谐质量阻尼器使得能够简单地安装到结构。<br/>[0009]本公开的再进一步目的是提供一种用于阻尼结构中的振动的调谐质量阻尼器，该调谐质量阻尼器可以容易地改装到现有结构。
[0010]本公开的再进一步目的是提供一种用于阻尼结构中的振动的调谐质量阻尼器，该调谐质量阻尼器具有简单的设计。
[0011]本公开的再进一步目的是提供一种用于阻尼结构中的振动的调谐质量阻尼器，该调谐质量阻尼器具有可靠且稳健的设计。
[0012]本公开的再进一步目的是提供一种用于阻尼结构中的振动的调谐质量阻尼器，该调谐质量阻尼器具成本效益。
[0013]本公开的再进一步目的是提供一种用于阻尼结构中的振动的调谐质量阻尼器，该调谐质量阻尼器结合解决了前述目的中的几个或全部目的。
[0014]本公开的再进一步目的是提供一种系统，该系统包括结构和连接到该结构的调谐质量阻尼器，该系统解决了前述目的中的一个、几个或全部目的。
[0015]根据一个方面，提供了一种用于阻尼结构中的振动的调谐质量阻尼器，该调谐质
量阻尼器包括：长形元件，具有自由端以及与自由端相对的接头端；固定构件，用于固定到结构；质量布置，连接到长形元件，其中，固定构件和质量布置之间的线限定在长形元件的中性位置中的中性轴线；接头，布置在接头端和固定构件之间，该接头布置成允许长形元件在包括中性轴线的至少一个位移平面中的运动；弹簧布置，布置成当长形元件从中性位置移位时向长形元件施加复位弹簧力；以及阻尼布置，布置成施加阻尼力以抵抗长形元件从中性位置的运动。
[0016]因此，调谐质量阻尼器的功能是基于枢转的长形元件，该长形元件附接有质量布置。调谐质量阻尼器由此是简单且稳健的。在调谐质量阻尼器的移动期间，动能借助于阻尼布置而消散。由此(特别是在地震期间)可以减少结构上的载荷。调谐质量阻尼器由此改进了结构的结构完整性。
[0017]调谐质量阻尼器的固有频率基本地由弹簧布置的一个或多个弹簧常数、阻尼布置的一个或多个阻尼系数、质量布置的质量、以及质量布置沿着长形元件的位置来限定。可以容易地调节这些参数中的一个、几个或每个参数，以便调节调谐质量阻尼器的固有频率。质量布置沿着长形元件的位置可被限定为质量布置的重心沿着长形元件的位置。
[0018]由于调谐质量阻尼器的简单的设计所致，调谐质量阻尼器可以容易地后安装或改装到现有结构。长形元件可布置成在结构周围的空气中移动。因此，长形元件例如不必在充满液体的容器内移动。
[0019]调谐质量阻尼器可以是被动式调谐质量阻尼器。例如，被动式调谐质量阻尼器可不采用任何致动器来控制长形元件的移动。此外，一旦质量布置连接到长形元件，质量布置就可沿着长形元件保持固定到长形元件。也就是说，当连接到长形元件时，质量布置可沿着长形元件维持在固定位置处。然而，可选地，可允许质量布置围绕长形元件旋转。
[0020]长形元件的长度可例如为长形元件的宽度的至少五倍，诸如至少十倍、诸如至少15倍、诸如至少20倍。替代地或另外，长形元件可为柱或杆件。
[0021]长形元件可为基本上笔直的或笔直的。在这种情况下，长形元件的纵向轴线可限定中性轴线。
[0022]弹簧布置可包括在功能上布置在接头端和固定构件之间的至少一个弹簧。调谐质量阻尼器可以采用广泛范围的市售弹簧用于弹簧布置。这促成了改进的模块化设计。弹簧布置的每个弹簧可例如包括螺旋弹簧或平板弹簧。每个弹簧可被构造成提供复位弹簧力，该复位弹簧力取决于质量布置在所述至少一个位移平面中的位移，诸如与该位移成比例。
[0023]替代地，弹簧布置可集成在接头中。为此，接头可由弹性接头构成。
[0024]阻尼布置可包括在功能上布置在接头端和固定构件之间的至少一个阻尼器。调谐质量阻尼器可以采用广泛范围的市售阻尼器用于阻尼布置。这促成了改进的模块化设计。阻尼布置的每个阻尼器可例如包括减震器、液压阻尼器、线阻尼器或阻尼元件(例如，软钢的C形支架)，其被构造成通过长形元件和固定构件之间的相对移动而塑性变形。每个阻尼器可被构造成提供阻尼力，该阻尼力取决于质量布置在所述至少一个位移平面中的位移速度，诸如与该位移速度成比例。
[0025]替代地，阻尼布置可集成在接头中。为此，接头可由摩擦接头构成，例如弹性摩擦接头。
[0026]至少在调谐质量阻尼器的操作期间，质量布置可固定地连接到长形元件。当质量
布置固定到长形元件时，长形元件可被构造成在结构中没有任何振动的情况下自动采用中性位置。
[0027]贯穿本公开中，调谐质量阻尼器可以是地震阻尼器，即，被构造成阻尼结构中的地震振动。
[0028]质量布置可以是能够沿着长形元件调节的。通过沿着长形元件调节质量布置，可以调节调谐质量阻尼器的固有频率(本征频率)。以这种方式，可以在调谐质量阻尼器连接到结构的同时调节调谐质量阻尼器的固有频率，以便匹配结构的固有频率。
[0029]通过调节更靠近接头的质量布置，调谐质量阻尼器的刚度得以增加。通过调节离接头更远的质量布置，调谐质量阻尼器的刚度得以减小。以这种方式，可以容易地调节调谐质量阻尼器的固有频率以匹配结构的初级固有频率。
[0030]质量布置可以是沿着长形元件可调节的，以改变调谐质量阻尼器的固有频率。例如，通过沿着长形元件调节质量布置，调谐质量阻尼器的固有频率可在0.15Hz到40Hz(诸如0.5Hz到15Hz、诸如1Hz到10Hz、诸如1Hz到2Hz)之间变化。替代地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于阻尼结构(12)中的振动的调谐质量阻尼器(14)，所述调谐质量阻尼器(14)包括：
‑
长形元件(22)，具有自由端(40)以及与所述自由端(40)相对的接头端(42)；
‑
固定构件(24)，用于固定到所述结构(12)；
‑
质量布置(26)，连接到所述长形元件(22)，其中，所述固定构件(24)和所述质量布置(26)之间的线限定在所述长形元件(22)的中性位置(38)中的中性轴线(44)；
‑
接头(28)，布置在所述接头端(42)和所述固定构件(24)之间，所述接头(28)被布置成允许所述长形元件(22)在包括所述中性轴线(44)的至少一个位移平面(XZ、YZ)中的运动；
‑
弹簧布置(30、32)，布置成当所述长形元件(22)从所述中性位置(38)移位时向所述长形元件(22)施加复位弹簧力；以及
‑
阻尼布置(34、36)，布置成施加阻尼力以抵抗所述长形元件(22)从所述中性位置(38)的运动。2.根据权利要求1所述的调谐质量阻尼器(14)，其中，所述质量布置(26)是能够沿着所述长形元件(22)调节的。3.根据权利要求2所述的调谐质量阻尼器(14)，其中，所述质量布置(26)包括至少一个重量体(46、48)，并且其中，所述至少一个重量体(46、48)中的一个或多个重量体是能够沿着所述长形元件(22)移动的，以便沿着所述长形元件(22)调节所述质量布置(26)。4.根据权利要求2或3所述的调谐质量阻尼器(14)，其中，所述质量布置(26)包括至少一个重量体(46、48)，其中，所述至少一个重量体(46、48)中的一个或多个重量体能够拆卸地附接到所述长形元件(22)，并且其中，所述质量布置(26)能够通过从所述长形元件(22)移除所述至少一个重量体(46、48)中的一个或多个重量体而沿着所述长形元件(22)进行调节。5.根据前述权利要求中任一项所述的调谐质量阻尼器(14)，其中，所述至少一个位移平面(XZ、YZ)包括第一位移平面(XZ)和第二位移平面(YZ)。6.根据权利要求5所述的调谐质量阻尼器(14)，其中，所述第一位移平面(XZ)与所述第二位移平面(YZ)不平行。7.根据权利要求5或6所述的调谐质量阻尼器(14)，其中，所述弹簧布置(30、32)包括与所述第一位移平面(XZ)相关联的第一弹簧(30)以及与所述第二位移平面(YZ)相关联的第二弹簧(32)。8.根据权利要求7所述的调谐质量阻尼器(14)，其中，所述第一弹簧(30)的附接点(66)和/或所述第二弹簧(32)的附接点(66)是能够调节的，以便调节所...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：日立能源瑞士股份公司，
类型：发明
国别省市：