一种三维铅黏弹性阻尼器及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种三维铅黏弹性阻尼器及其制备方法，其结构包括铅芯、黏弹性体和封板，所述黏弹性体的上下两侧设有所述封板，所述黏弹性体和所述封板的中心处设有所述铅芯。本发明专利技术利用铅的剪切或挤压屈服后产生塑性变形和黏弹性材料的剪切和拉压滞回变形耗能，利用两者的有机结合实现三维空间耗能。充分发挥黏弹性体的小变形耗能特性、良好变形能力与铅芯的稳定耗能特性的优点，利用铅芯与黏弹性体的协同作用，实现三维空间耗能。实现三维空间耗能。实现三维空间耗能。

【技术实现步骤摘要】
一种三维铅黏弹性阻尼器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及阻尼器制造
，尤其是涉及一种三维铅黏弹性阻尼器及其制备方法。

技术介绍

[0002]地震是一种复杂的三维空间运动，包含水平(X、Y方向)和竖直方向的运动，所以对于地震灾害的解决方法的探索，使得耗能减震技术蓬勃发展，阻尼器用于吸收地震时的振动能量，提高建筑物的抗震水平。
[0003]传统常用的阻尼器主要有金属阻尼器、粘滞流体阻尼器、粘弹性阻尼器以及磁流变阻尼器等，多是用于两个方向上的消能减震，大多只能实现水平方向上两个正交角度上的消能减震，对于消耗地震这种复杂的运动输入到结构的能量有较大的局限性，并且不同应用场景对于阻尼器的刚度需求也各有不同，所以急需专利技术一种可变刚度的三维阻尼器。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种三维铅黏弹性阻尼器及其制备方法，能够实现三维减震耗能，将有效消耗地震输入结构的能量。
[0005]根据本专利技术的一个目的，本专利技术提供一种三维铅黏弹性阻尼器，包括铅芯、黏弹性体和封板，所述黏弹性体的上下两侧设有所述封板，所述黏弹性体和所述封板的中心处设有所述铅芯。
[0006]进一步地，所述封板包括上封板和下封板，所述上封板和所述下封板分别位于所述黏弹性体的上侧和下侧。
[0007]进一步地，所述黏弹性体的两侧设有夹层钢板，所述夹层钢板分别位于所述上封板和所述下封板与所述黏弹性体之间。
[0008]进一步地，所述上封板、所述下封板、所述夹层钢板和所述黏弹性体一体浇筑成型。
[0009]进一步地，所述上封板和所述下封板上设有用于安装所述铅芯的预留孔。
[0010]进一步地，所述铅芯为工字型结构，所述铅芯的两端具有翼缘。
[0011]进一步地，所述上封板和所述下封板为不锈钢板、普通碳钢板或铜板。
[0012]进一步地，所述上封板和所述下封板上设有螺栓孔，所述上封板和所述下封板通过螺栓安装在凹槽支座中。
[0013]进一步地，所述上封板和所述下封板分别采用四块板拼接组成，四块板的中部设有弧形槽，四个弧形槽形成用于容纳铅芯的预留孔。
[0014]根据本专利技术的另一个目的，本专利技术提供上述一种三维铅黏弹性阻尼器的制造方法，包括如下步骤：
[0015]步骤1：
[0016]对上封板和下封板进行开孔切割加工，在上封板和下封板上开出若干螺栓孔，并
在上封板和下封板开出用于放置铅芯的中间预留孔；
[0017]步骤2：
[0018]对上封板、下封板、夹层钢板及黏弹性体一体高温高压硫化成型；
[0019]步骤3：
[0020]在上封板和下封板的预留孔内压入圆柱体的铅芯，接着放置在预留孔内放置留空钢环；
[0021]步骤4：
[0022]按顺序倒入液体铅，浇筑铅芯两端的翼缘部分，使得铅芯一体浇筑成型，最后取出留空钢环，完成加工。
[0023]本专利技术的技术方案利用铅的剪切或挤压屈服后产生塑性变形和黏弹性材料的剪切和拉压滞回变形耗能，利用两者的有机结合实现三维空间耗能。充分发挥黏弹性体的小变形耗能特性、良好变形能力与铅芯的稳定耗能特性的优点，利用铅芯与黏弹性体的协同作用，实现三维空间耗能。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本专利技术实施例的结构示意图；
[0026]图2为本专利技术实施例的另一结构示意图；
[0027]图3为本专利技术实施例上封板的结构示意图；
[0028]图4为本专利技术实施例铅芯的结构示意图；
[0029]图中，1、上封板；2、下封板；3、黏弹性体；4、夹层钢板；5、铅芯；6、翼缘；7、预留孔。
具体实施方式
[0030]下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0032]此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本专利技术的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以
是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0033]实施例1
[0034]如图1
‑
图4所示，
[0035]一种三维铅黏弹性阻尼器，铅芯5、黏弹性体3、上封板1、下封板2和夹层钢板4，上封板1、下封板2分别位于黏弹性体3的上下两侧，上封板1、下封板2与黏弹性体3之间设有夹层钢板4，上封板1、下封板2、夹层钢板4和黏弹性体3一体浇筑成型。上封板1和下封板2上设有用于安装铅芯5的预留孔7，铅芯5为工字型结构，铅芯5的两端具有翼缘6。
[0036]在三维震(振)动作用下，三维铅黏弹性阻尼器受垂直轴向方向的剪切作用时，封板带动黏弹性体剪切变形，进而带动夹层钢板约束铅芯变形，实现黏弹性体与铅芯协同剪切耗能；
[0037]三维铅黏弹性阻尼器轴向受拉压作用时，封板分别带动黏弹性体和铅芯拉压耗能，“工字型”铅芯受挤压作用时两端铅材料往预留孔隙方向变形，并且避免了铅芯受到压缩作用时嵌入黏弹性体中影响其剪切耗能性能；受拉伸作用时封板带动“工字型”铅芯的翼缘拉伸变形，以此带动轴向圆柱体的铅芯拉伸变形，实现铅芯的拉伸变形，通过上封板和下封板约束铅芯“工字型”翼缘带动整个铅芯的作用实现铅芯拉压耗能。
[0038]铅芯及黏弹性体是本专利技术的核心耗能部件，利用铅芯的剪切或挤压屈服后产生塑性变形和黏弹性体的剪切和拉压滞回变形耗能，利用两者的有机结合实现三维空间耗能。
[0039]本专利技术三维铅黏弹性阻尼器利用多种耗能机制共同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维铅黏弹性阻尼器，其特征在于，包括铅芯、黏弹性体和封板，所述黏弹性体的上下两侧设有所述封板，所述黏弹性体和所述封板的中心处设有所述铅芯。2.根据权利要求1所述的三维铅黏弹性阻尼器，其特征在于，所述封板包括上封板和下封板，所述上封板和所述下封板分别位于所述黏弹性体的上侧和下侧。3.根据权利要求2所述的三维铅黏弹性阻尼器，其特征在于，所述黏弹性体的两侧设有夹层钢板，所述夹层钢板分别位于所述上封板和所述下封板与所述黏弹性体之间。4.根据权利要求3所述的三维铅黏弹性阻尼器，其特征在于，所述上封板、所述下封板、所述夹层钢板和所述黏弹性体一体浇筑成型。5.根据权利要求2所述的三维铅黏弹性阻尼器，其特征在于，所述上封板和所述下封板上设有用于安装所述铅芯的预留孔。6.根据权利要求1所述的三维铅黏弹性阻尼器，其特征在于，所述铅芯为工字型结构，所述铅芯的两端具有翼缘。7.根据权利要求2所述的三维铅黏弹性阻尼器，其特征在于，所述上封板和所述下...

【专利技术属性】
技术研发人员：周云，曾振炜，何志明，游浩钢，朱博文，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：