一种基于力学超材料的自复位阻尼器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于力学超材料的自复位阻尼器，该阻尼器由力学超材料和带轨套箱组合而成。所述力学超材料由多个超材料单元周期性排列连接而成，其中超材料单元，包括柔性单元，上连接单元，侧刚性单元，下连接单元和中间支撑单元，所述柔性单元包括但不限于倾斜直梁单元、弯曲梁单元、壳单元以及各种链杆构造单元；所述超材料单元沿水平方向周期性排列，由侧刚性单元互相连接，所述超材料单元沿竖直方向周期性排列，由上下连接单元对应连接。本发明专利技术可以通过调整超材料单元的几何参数和拓扑形式，从而定制阻尼器的强度、刚度、耗能性能和复位性能，为地震工程、风工程及其他振动工程应用领域的被动消能系统提供了新的设计。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于力学超材料的自复位阻尼器，属于土木工程结构消能减震。

技术介绍

1、传统的抗震理念允许结构通过塑性损伤来满足变形和耗能要求，这会使得结构在震后存在较大的残余变形，功能丧失且难以修复，造成严重的经济损失。为了保障结构在地震作用下的安全，可以采用消能减震思想，利用被动控制技术，将阻尼器装配在结构中耗散地震能量，减少重要结构遭受的不可恢复的损伤。

2、被动消能装置分为两大类：速率相关装置和速率无关装置。与速率相关的装置其力的大小取决于阻尼器上位移的变化率，以粘弹性阻尼器为例，这类阻尼器的缺点包括变形能力有限、粘弹性成分的特性会因频率和温度而改变，以及与密封件磨损相关的维护成本。与速率无关的装置其力的大小并不取决于阻尼器上位移的变化率，而是取决于位移的大小。以金属阻尼器和摩擦阻尼器为例，这类阻尼器的缺点包括在地震后会损坏，需要更换，不具有重复使用性，而且对于摩擦阻尼器，滑动界面可能会随时间发生变化。

3、超材料是一类人工构建的，由周期性单元组成，具有独特性质的复合结构。本专利技术提出一种基于力学超材料的自复位阻尼器，可本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于力学超材料的自复位阻尼器，其特征在于，该阻尼器由力学超材料和带轨套箱组合而成；所述力学超材料由多个超材料单元周期性排列连接而成；所述力学超材料置于带轨套箱内部；

2.根据权利要求1所述的一种基于力学超材料的自复位阻尼器，其特征在于：所述带轨套箱（6）的两侧带有中间镂空挡板，用于避免力学超材料受力过程中脱离带轨套箱，同时带轨套箱加强所述柔性单元（1）的边界条件，充分发挥力学超材料的强度和耗能性能。

3.根据权利要求1所述的一种基于力学超材料的自复位阻尼器，其特征在于：所述柔性单元（1）为单倾斜直梁单元、单弯曲梁单元、单壳单元以及各种单链杆构造单元或多倾斜...

【技术特征摘要】

1.一种基于力学超材料的自复位阻尼器，其特征在于，该阻尼器由力学超材料和带轨套箱组合而成；所述力学超材料由多个超材料单元周期性排列连接而成；所述力学超材料置于带轨套箱内部；

2.根据权利要求1所述的一种基于力学超材料的自复位阻尼器，其特征在于：所述带轨套箱（6）的两侧带有中间镂空挡板，用于避免力学超材料受力过程中脱离带轨套箱，同时带轨套箱加强所述柔性单元（1）的边界条件，充分发挥力学超材料的强度和耗能性能。

3.根据权利要求1所述的一种基于力学超材料的自复位阻尼器，其特征在于：所述柔性单元（1）为单倾斜直梁单元、单弯曲梁单元、单壳单元以及各种单链杆构造单元或多倾斜直梁单元、多弯曲梁单元、多壳单元以及各种多链杆构造单元。

4.根据权利要求1所述的一种基于力学超材料的自复位阻尼器，其特征在于，所述力学超材料由线切割技术一体成型或3d打印整体成型。

5.根据权利要求1所述的一种基于力学超材料的自复位阻尼器，其特征在于，所述的力学超材料根据负载强度需要灵活定制，所述超材料单元的类型和强度或根据实际灵活选择...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱灿星，张凯浩，杜修力，刘航，韩明杰，张兴，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：