CN106567590A - 一种非线性混合旋转耗能阻尼器 - Google Patents

一种非线性混合旋转耗能阻尼器 Download PDF

Info

Publication number
CN106567590A
CN106567590A CN201610926045.0A CN201610926045A CN106567590A CN 106567590 A CN106567590 A CN 106567590A CN 201610926045 A CN201610926045 A CN 201610926045A CN 106567590 A CN106567590 A CN 106567590A
Authority
CN
China
Prior art keywords
shell
damping
particles
damper
guide rail
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610926045.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106567590B (zh
Inventor
鲁正
赵志鹏
程凯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tongji University
Original Assignee
Tongji University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tongji University filed Critical Tongji University
Priority to CN201610926045.0A priority Critical patent/CN106567590B/zh
Publication of CN106567590A publication Critical patent/CN106567590A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106567590B publication Critical patent/CN106567590B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/021—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/021—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
    • E04H9/0235—Anti-seismic devices with hydraulic or pneumatic damping

Abstract

本发明涉及一种具有非线性的混合旋转耗能阻尼器，包括排气孔、阻尼器外壳、水平连杆、密封圈、环向旋转轴承、旋转钢板、阻尼液体、阻尼颗粒、套管、旋转螺纹、非线性弹簧阻尼器和导轨。在旋转螺纹作用下，套管绕着管轴转动，旋转钢板搅动阻尼器内部的黏滞液体和阻尼颗粒，提供阻尼力。在地震作用下，利用非线性弹簧或变摩擦阻尼器约束水平位移；通过粘滞性液体与颗粒放置于容器内作为阻尼器的主要部件，在旋转钢板带动下耗能，耗能效率提高。液体作为填充物质，能更好的减少原本颗粒阻尼器中颗粒与内壁碰撞所产生的噪声，同时也一定程度上解决了传统的颗粒阻尼器内颗粒堆叠在一起，限制了颗粒的运动能力，颗粒与腔体的碰撞多为弹性碰撞，碰撞耗能能力有限等问题。

Description

一种非线性混合旋转耗能阻尼器
技术领域
本发明设计一种具有非线性的混合旋转耗能阻尼器。属于结构工程抗震与减振技术领域。
背景技术
阻尼器，是一种以提供运动的阻力，耗减运动能量的装置。二十世纪，特别是近二、三十年人们对建筑物的抗振动的能力的提高已经做了巨大的努力，取得了显著的成果。这一成果中最引以为自豪的是“结构的保护系统”。人们跳出了传统增强梁、柱、墙提高抗振动的能力的观念，结合结构的动力性能，凭借阻尼器巧妙地避免或减少了地震，风力的破坏。基础隔震，各种利用阻尼器吸能，耗能系统，高层建筑屋顶上的质量共振阻尼系统和主动控制减震体系都是已经走向了工程实际。有的已经成为减少振动不可少的保护措施。特别是对于难于预料的地震，破坏机理还不十分清楚的多维振动，这些结构的保护系统就显得更加重要。而传统减振装置如调谐质量阻尼器等，使结构振动衰减十分明显，但它存在着减振频带窄，耗能能力有限且阻尼器设置价格高等缺陷。
颗粒阻尼器技术源于航空航天以及机械振动控制领域，是一种无源的被动控制技术作为一种新型的耗能减震控制技术，具有对原系统改动小、附加质量小、减震频带宽、多维控制能力好、可运用于恶劣环境且布置灵活等优点，在土木工程结构控制领域中处于起步发展阶段。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有非线性的混合旋转耗能阻尼器。
本发明提出的一种非线性混合旋转耗能阻尼器，包括排气孔1、阻尼器外壳2、水平连杆3、密封圈4、环向旋转轴承5、旋转钢板6、阻尼液体7、阻尼颗粒8、套管9、旋转螺纹10、非线性弹簧阻尼器11、导轨12、底板13和基座14，其中：导轨12固定于底板13上，阻尼箱外壳2底部与导轨12通过导轨上的导轨槽相连，且阻尼箱外壳2能在导轨9上来回移动；底板13两侧固定有基座14，水平连杆6一端固定于一个基座14上，另一端穿过阻尼箱外壳2连接另一个基座14，位于阻尼器外壳3内的水平连杆3部分外部套有套管9，水平连杆3的中间部分设有旋转螺纹10；套管9四周根据阻尼力需要设置若干旋转钢板6；水平连杆3与阻尼器外壳2连接处通过环向旋转轴承5固定，并通过密封圈4密封；阻尼器外壳2顶部设有排气孔1；阻尼器外壳2内填充有黏滞液体7和阻尼颗粒8；阻尼器外壳2两侧分别通过非线性弹簧阻尼器11连接基座14；所述排气孔1用于平衡气压。阻尼器外壳2两侧设置非线性弹簧阻尼器11，提供水平恢复力；水平连杆3固定在阻尼器外壳2上，在地震作用下保持与阻尼器外壳2的共同作用。
本发明中，所述阻尼颗粒8为圆形颗粒，所述圆形颗粒是钢球、铜球或具有一定摩擦性能的高分子材料球体；圆形颗粒直径为5mm-30mm，小圆形颗粒与大圆形颗粒质量比为0.05-0.2；阻尼颗粒8在水平面投影面积为阻尼器外壳2水平面积的30%-50%，阻尼颗粒8的体积为阻尼箱外壳2体积的5%-20%。阻尼液体7的体积为阻尼器外壳2的60%-75%。
本发明与现有技术相比，具有以下优点与有益效果：
1、本发明结合了非线性弹簧或变摩擦阻尼器的减振耗能机理，减振频带宽、能量耗散多。
2、本发明与传统阻尼器相比具有普适性，同时具有颗粒耗能、液体耗能等多种耗能手段。
3、本发明安装维护相对简单，具有良好的适用性和经济性。
4、本发明利用旋转耗能的方式，提高了阻尼器的耗能效率，也减少了摩擦产生的噪音。
附图说明
图1为新型非线性混合耗能阻尼器发明结构示意图；
图2为图1所示的一种新型非线性混合耗能阻尼器的主视图；
图3为图1所示的一种新型非线性混合耗能阻尼器的右视图；
图中标号：１为排气孔、２为阻尼器外壳、３为水平连杆、４为密封圈、５为环向旋转轴承、６为旋转钢板、７为阻尼液体、８为阻尼颗粒、９为套管、10为旋转螺纹、11为非线性弹簧阻尼器、12为导轨、13为底板、14为基座。
具体实施方式
下面结合附图和实施例作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
实施例1：如图1~3所示，发明提出的一种新型非线性混合旋转耗能阻尼器，包括排气孔1、阻尼器外壳2、水平连杆3、密封圈4、环向旋转轴承5、旋转钢板6、阻尼液体7、阻尼颗粒8、套管9、旋转螺纹10、非线性弹簧阻尼器11、导轨12，底板13，基座14。导轨12固定于底板13上，阻尼箱外壳2底部与导轨12通过导轨上的导轨槽相连，且阻尼箱外壳2能在导轨9上来回移动；底板13两侧固定有基座14，水平连杆6一端固定于一个基座14上，另一端穿过阻尼箱外壳2连接另一个基座14，位于阻尼器外壳3内的水平连杆3部分外部套有套管9，水平连杆3的中间部分设有旋转螺纹10；套管9四周根据阻尼力需要设置若干旋转钢板6；水平连杆3与阻尼器外壳2连接处通过环向旋转轴承5固定，并通过密封圈4密封；阻尼器外壳2顶部设有排气孔1；阻尼器外壳2内填充有黏滞液体7和阻尼颗粒8；阻尼器外壳2两侧分别通过非线性弹簧阻尼器11连接基座14；所述排气孔1用于平衡气压。阻尼器两侧设置非线性弹簧阻尼器11，提供水平恢复力；水平连杆3固定在阻尼器外壳2上，在地震作用下保持与阻尼器外壳2的共同作用。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种非线性混合旋转耗能阻尼器，包括排气孔（1）、阻尼器外壳（2）、水平连杆（3）、密封圈（4）、环向旋转轴承（5）、旋转钢板（6）、阻尼液体（7）、阻尼颗粒（8）、套管（9）、旋转螺纹（10）、非线性弹簧阻尼器（11）、导轨（12）、底板(13)和基座(14)，其特征在于：导轨(12)固定于底板(13)上，阻尼箱外壳(2)底部与导轨(12)通过导轨上的导轨槽相连，且阻尼箱外壳(2)能在导轨(9)上来回移动；底板(13)两侧固定有基座(14)，水平连杆(6)一端固定于一个基座(14)上，另一端穿过阻尼箱外壳(2)连接另一个基座(14)，位于阻尼器外壳(3)内的水平连杆(3)部分外部套有套管(9)，水平连杆(3)的中间部分设有旋转螺纹(10)；套管(9)四周根据阻尼力需要设置若干旋转钢板(6)；水平连杆(3)与阻尼器外壳(2)连接处通过环向旋转轴承(5)固定，并通过密封圈(4)密封；阻尼器外壳(2)顶部设有排气孔(1)；阻尼器外壳(2)内填充有黏滞液体(7)和阻尼颗粒(8)；阻尼器外壳(2)两侧分别通过非线性弹簧阻尼器(11)连接基座(14)；所述排气孔(1)用于平衡气压；阻尼器外壳（2）两侧设置非线性弹簧阻尼器（11），提供水平恢复力；水平连杆（3）固定在阻尼器外壳(2)上，在地震作用下保持与阻尼器外壳(2)的共同作用。
2.根据权利要求1所述的非线性混合旋转耗能阻尼器，其特征在于：所述阻尼颗粒(8)为圆形颗粒，所述圆形颗粒是钢球、铜球或具有一定摩擦性能的高分子材料球体；圆形颗粒直径为5mm-30mm，小圆形颗粒与大圆形颗粒质量比为0.05-0.2；阻尼颗粒(8)在水平面投影面积为阻尼器外壳(2)水平面积的30%-50%，阻尼颗粒(8)的体积为阻尼箱外壳（2）体积的5%-20%；阻尼液体（7）的体积为阻尼器外壳（2）的60%-75%。
CN201610926045.0A 2016-10-31 2016-10-31 一种非线性混合旋转耗能阻尼器 Active CN106567590B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610926045.0A CN106567590B (zh) 2016-10-31 2016-10-31 一种非线性混合旋转耗能阻尼器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610926045.0A CN106567590B (zh) 2016-10-31 2016-10-31 一种非线性混合旋转耗能阻尼器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106567590A true CN106567590A (zh) 2017-04-19
CN106567590B CN106567590B (zh) 2019-03-01

Family

ID=60414391

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610926045.0A Active CN106567590B (zh) 2016-10-31 2016-10-31 一种非线性混合旋转耗能阻尼器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106567590B (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107419947A (zh) * 2017-09-15 2017-12-01 成都市新筑路桥机械股份有限公司 一种旋转阻尼器
CN108110637A (zh) * 2017-12-28 2018-06-01 浙江之意电气有限公司 一种低压配电柜减震底座
CN108341363A (zh) * 2018-02-23 2018-07-31 张炳强 一种建筑施工两用防快坠吊篮装置
CN108358092A (zh) * 2018-02-23 2018-08-03 张炳强 一种建筑施工可靠制动防快坠吊篮装置
CN108358097A (zh) * 2018-02-23 2018-08-03 张炳强 一种建筑施工防快坠物品纵向运输装置
CN109606557A (zh) * 2018-11-06 2019-04-12 同济大学 一种结合电磁感应的颗粒阻尼三向稳荡板
CN110284742A (zh) * 2019-06-12 2019-09-27 北京工业大学 一种摩擦耗能型颗粒阻尼器
CN112681856A (zh) * 2020-12-22 2021-04-20 北京工业大学 一种颗粒阻尼器
CN114635937A (zh) * 2022-03-28 2022-06-17 同济大学 一种基于亚流态接触应力网络的颗粒惯容系统
CN115217881A (zh) * 2022-07-15 2022-10-21 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种液态阻尼器及风力发电机
WO2024055594A1 (zh) * 2022-09-13 2024-03-21 西安热工研究院有限公司 一种非线性混合耗能减振阻尼器

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202493626U (zh) * 2012-03-05 2012-10-17 北京工业大学 一种嵌套式颗粒阻尼器
CN103291818A (zh) * 2013-06-04 2013-09-11 同济大学 一种混合消能减振阻尼装置
CN203603292U (zh) * 2013-10-23 2014-05-21 同济大学 内置叶轮型调谐液体阻尼器
CN203977610U (zh) * 2014-05-16 2014-12-03 重庆大学 流砂型混合消能减震阻尼装置
CN104453004A (zh) * 2014-12-08 2015-03-25 同济大学 一种混合消能减振阻尼装置
CN105133743A (zh) * 2015-09-24 2015-12-09 同济大学 非线性可调谐质液阻尼器
CN105756216A (zh) * 2016-04-07 2016-07-13 北京建筑大学 带有碰撞耗能功能的调谐质量阻尼器
CN205475805U (zh) * 2016-03-21 2016-08-17 同济大学 新型材料颗粒调谐质量阻尼器
CN105863097A (zh) * 2016-05-11 2016-08-17 同济大学 非线性轨道式协同调谐阻尼器

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202493626U (zh) * 2012-03-05 2012-10-17 北京工业大学 一种嵌套式颗粒阻尼器
CN103291818A (zh) * 2013-06-04 2013-09-11 同济大学 一种混合消能减振阻尼装置
CN203603292U (zh) * 2013-10-23 2014-05-21 同济大学 内置叶轮型调谐液体阻尼器
CN203977610U (zh) * 2014-05-16 2014-12-03 重庆大学 流砂型混合消能减震阻尼装置
CN104453004A (zh) * 2014-12-08 2015-03-25 同济大学 一种混合消能减振阻尼装置
CN105133743A (zh) * 2015-09-24 2015-12-09 同济大学 非线性可调谐质液阻尼器
CN205475805U (zh) * 2016-03-21 2016-08-17 同济大学 新型材料颗粒调谐质量阻尼器
CN105756216A (zh) * 2016-04-07 2016-07-13 北京建筑大学 带有碰撞耗能功能的调谐质量阻尼器
CN105863097A (zh) * 2016-05-11 2016-08-17 同济大学 非线性轨道式协同调谐阻尼器

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107419947A (zh) * 2017-09-15 2017-12-01 成都市新筑路桥机械股份有限公司 一种旋转阻尼器
CN108110637A (zh) * 2017-12-28 2018-06-01 浙江之意电气有限公司 一种低压配电柜减震底座
CN108358097B (zh) * 2018-02-23 2019-08-09 济南二建集团工程有限公司 一种建筑施工防快坠物品纵向运输装置
CN108358092A (zh) * 2018-02-23 2018-08-03 张炳强 一种建筑施工可靠制动防快坠吊篮装置
CN108358097A (zh) * 2018-02-23 2018-08-03 张炳强 一种建筑施工防快坠物品纵向运输装置
CN108341363A (zh) * 2018-02-23 2018-07-31 张炳强 一种建筑施工两用防快坠吊篮装置
CN108341363B (zh) * 2018-02-23 2019-09-13 无锡北大建筑工程有限公司 一种建筑施工两用防快坠吊篮装置
CN109606557A (zh) * 2018-11-06 2019-04-12 同济大学 一种结合电磁感应的颗粒阻尼三向稳荡板
CN109606557B (zh) * 2018-11-06 2020-10-02 同济大学 一种结合电磁感应的颗粒阻尼三向稳荡板
CN110284742A (zh) * 2019-06-12 2019-09-27 北京工业大学 一种摩擦耗能型颗粒阻尼器
CN112681856A (zh) * 2020-12-22 2021-04-20 北京工业大学 一种颗粒阻尼器
CN114635937A (zh) * 2022-03-28 2022-06-17 同济大学 一种基于亚流态接触应力网络的颗粒惯容系统
CN114635937B (zh) * 2022-03-28 2024-04-23 同济大学 一种基于亚流态接触应力网络的颗粒惯容系统
CN115217881A (zh) * 2022-07-15 2022-10-21 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种液态阻尼器及风力发电机
WO2024055594A1 (zh) * 2022-09-13 2024-03-21 西安热工研究院有限公司 一种非线性混合耗能减振阻尼器

Also Published As

Publication number Publication date
CN106567590B (zh) 2019-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106567590A (zh) 一种非线性混合旋转耗能阻尼器
CN106930592B (zh) 一种球型多向复合型tmd阻尼器
CN104594520B (zh) 一种多维可调碰撞耗能减振装置
CN105133743B (zh) 非线性可调谐质液阻尼器
CN107975158A (zh) 一种多维减震隔震装置
CN102995785B (zh) 摆式支座水箱阻尼器
CN105155708B (zh) 一种调谐黏滞质量阻尼器
CN104612280B (zh) 复合型耗能减振控制装置
CN206368450U (zh) 一种建筑阻尼器
CN105821983B (zh) 一种多维减振/震的调谐质量阻尼器
CN104389353B (zh) 集合球竖向隔震筒
CN204418411U (zh) 一种多维可调碰撞耗能减振装置
CN106930425B (zh) 悬浮嵌套型调谐液体颗粒阻尼器
CN203096936U (zh) 一种钢丝绳抗拉隔震支座
CN105221644A (zh) 黏滞阻尼器
CN103726442B (zh) 环向钢丝绳叠层橡胶复合减隔震支座
CN103835389A (zh) 惯性转动质量阻尼器
CN206600242U (zh) 风机减震型屋顶塔架及风力发电设备
CN204435592U (zh) 复合型耗能减振控制装置
CN105821984B (zh) 一种挤压耗能阻尼器
CN105002996B (zh) 一种串联黏滞质量阻尼装置
CN102296703A (zh) 一种水平位移隔震支座
CN104314191B (zh) 链式颗粒碰撞阻尼器
CN108547496A (zh) 复合磁流变液颗粒阻尼器
CN202073180U (zh) 一种水平位移隔震支座

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant