CN108951913A - 一种钢管内置空间链球式碰撞阻尼器 - Google Patents

一种钢管内置空间链球式碰撞阻尼器 Download PDF

Info

Publication number
CN108951913A
CN108951913A CN201810957094.XA CN201810957094A CN108951913A CN 108951913 A CN108951913 A CN 108951913A CN 201810957094 A CN201810957094 A CN 201810957094A CN 108951913 A CN108951913 A CN 108951913A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel pipe
damper
throw
hammer
type impact
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.)
Withdrawn
Application number
CN201810957094.XA
Other languages
English (en)
Inventor
范书立
宋钢兵
霍林生
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.)
Dalian University of Technology
Original Assignee
Dalian University of Technology
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 Dalian University of Technology filed Critical Dalian University of Technology
Priority to CN201810957094.XA priority Critical patent/CN108951913A/zh
Publication of CN108951913A publication Critical patent/CN108951913A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

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
    • E04H9/0215—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings involving active or passive dynamic mass damping systems
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

本发明提供了一种钢管内置空间链球式碰撞阻尼器，属于土木工程振动控制技术领域。该阻尼器装置由环形薄片外壳和其中央的球形质量振子通过其上的弹簧实现连接，多个刚性杆固定在球形质量振子上；环形外壳、球形质量振子、弹簧形成了调谐质量阻尼器，抵消部分外部激励引起的钢管结构振动响应。同时刚性杆顶端的粘弹性吸能帽与外壳产生碰撞，通过碰撞消耗一部分振动能量，粘弹性吸能帽吸收一部分振动能量。环形平面内有多个弹簧能在多个方向上起到减振作用，通过连接杆件把单个的阻尼器连接成空间链球式阻尼器放置于圆形钢管内，能够提高减振效率，减少安装所占的空间和安装费用。

Description

一种钢管内置空间链球式碰撞阻尼器
技术领域
本发明属于土木工程振动控制技术领域，涉及一种钢管内置空间链球式碰撞阻尼器。
背景技术
利用阻尼来吸能减振，最初应用于航天航空，军工，枪炮，汽车等行业中。从20世纪70年代后，国外开始逐步地把这些技术转用到建筑、桥梁、铁路等工程中，其发展十分迅速。到20世纪末，全世界已有近100多个结构工程运用了阻尼器来吸能减振。采用阻尼器减振是一种被动控制系统，是通过增加结构阻尼、耗散振动能量来减小结构响应。由于其装置简单、材料经济、减振效果好等特点，在实际结构控制中具有广泛的应用前景。阻尼器种类繁多，我国现行抗规将其分为位移相关型和速度相关型。位移相关型阻尼器的耗能与其自身变形和相对滑动位移有关，常用的有金属阻尼器和摩擦阻尼器。速度相关型阻尼器的阻尼特性与加载频率有关，常用的有粘滞阻尼器和粘弹性阻尼器。
本发明是在本人已申请专利《一种多耗能方式相结合的空间阻尼器》的基础上，把原来球形内空腔的正方体外壳改成薄环形外壳，并且把弹性杆和连接弹簧减限定在环形外壳所在平面内的阻尼器，在与环形外壳平面垂直的方向上用带螺纹的弹性连接杆件连接多个阻尼器，最后放入到圆形钢管中，通过弹簧振子以及粘弹性材料和管壁的碰撞来吸能减振。既有原来阻尼器的多种耗能方式，又能简单作用于钢管结构，提高减振和安装效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种安装在圆形钢管内部的空间链球式阻尼器，该阻尼器的优点是便于安装，有着很高的减振效率，并且不会在减振的过程制造大的噪声，改善原本阻尼器安装在结构外部占用空间，并且减振效率低的缺点。本发明的技术方案：
一种置于圆形钢管内的链球式空间阻尼器，包括球形质量振子1、环形外壳2、弹簧3、刚性杆4、粘弹性吸能帽5和连接杆件6；
环形薄片外壳2包围在外侧，当放进圆形钢管之后与钢管内壁贴合，在环形薄片外壳2包围的中央，球形质量振子1通过其上的弹簧3实现与环形薄片外壳2的连接；多个刚性杆4固定在球形质量振子1上，均与球面垂直，并且限定在外壳2所在的平面内，保证刚性杆4端口的粘弹性吸能帽5与环形薄片外壳2之间存在一定距离，该距离通过刚性杆4的长度调节，以上构件形成一个单独的阻尼器，而通过带螺栓的杆件6把多个阻尼器连接起来安置在圆形钢管内形成链球式空间阻尼器。当所属的钢管结构发生振动时，与钢管垂直方向的振动分量会导致弹簧3带动球形质量振子1产生振动，刚性杆件4顶端的粘弹性吸能帽5和环形薄片外壳2发生碰撞，粘弹性材料吸收振动能量；与钢管平行方向的振动分量会由另外一个与这个分量垂直的钢管内的阻尼器消耗，但是这个阻尼器的环形薄片外壳2与钢管的摩擦也能消耗一小部分能量。
所述的球形质量振子1的质量根据安放处钢管结构的频率和荷载的振动频率来确定。
所述的弹簧3的刚度根据安放处钢管结构的频率和荷载的振动频率以及不同方向减振的要求来确定。
所述的刚性杆4的长度根据安放处钢管结构的不同方向减振的要求来确定。
所述的链接杆件6的长度根据单个阻尼器的减振效率衰减范围来确定。
当阻尼器所附属的钢管结构发生振动时，通过弹簧3与外部环形薄片壳体2连接的球形质量振子1也产生振动，与弹簧3形成了调谐质量阻尼器，抵消部分外部激励引起的钢管结构振动响应。同时球形质量振子1的振动会使刚性杆4顶端的粘弹性吸能帽5与环形薄片外壳2产生碰撞，通过碰撞消耗一部分振动能量，粘弹性吸能帽5吸收一部分振动能量。球形质量振子1通过在多个方向的弹簧3与外部环形薄片壳体2的环形外壳内壁相连，在球形质量振子1多个方向上布置刚性杆4，所以球形质量振子1在环形外壳所在平面内的多个方向上都能振动并且刚性杆4与环形薄片外壳2都能产生碰撞。
本发明的有益效果：本发明的阻尼器能简便的安装与圆形钢管内，节省空间和安装成本继承了原来阻尼器的多种耗能方式相结合的特点，达到了良好的耗能减振效果。通过调节各个方向弹簧的刚度、刚性杆的长度以及连接杆件的长度可以实现不同大小和长度钢管结构不同减震效果的功能。
附图说明
图1是本发明的结构整体示意图。
图2是本发明的结构细节示意图。
图中：1球形质量振子；2环形壳体；3弹簧；4刚性杆；5粘弹性吸能帽；
6连接杆件。
具体实施方式
以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
一种内置于圆形钢管内的链球式空间阻尼器，包括球形质量振子1，环形外壳2，弹簧3，刚性杆4，粘弹性吸能帽5，连接杆件6；
环形薄片外壳2包围在外侧，当放进圆形钢管之后与钢管内壁贴合，在环形薄片外壳2包围的中央，球形质量振子1通过其上的弹簧3实现与外壳的连接；多个刚性杆4固定在球形质量振子1上，均与球面垂直，并且限定在环形薄片外壳2所在的平面内，保证刚性杆端的粘弹性吸能帽5与环形薄片外壳2之间存在一定距离，该距离通过刚性杆4的长度调节，以上构件形成一个单独的阻尼器，而通过带螺栓的杆件6把多个阻尼器连接起来安置在圆形钢管内形成链球式空间阻尼器。当所属的钢管结构发生振动时，与钢管垂直方向的振动分量会导致弹簧3带动球形质量振子1产生振动，刚性杆件4顶端的粘弹性吸能帽5和环形薄片外壳2发生碰撞，粘弹性材料吸收振动能量；与钢管平行方向的振动分量会由另外一个与这个分量垂直的钢管内的阻尼器消耗，但是这个阻尼器的环形薄片外壳2与钢管的摩擦也能消耗一小部分能量。
所述的球形质量振子1的质量根据安放处钢管结构的频率和荷载的振动频率来确定。
所述的弹簧3的刚度根据安放处钢管结构的频率和荷载的振动频率以及不同方向减振的要求来确定。
所述的刚性杆4的长度根据安放处钢管结构的不同方向减振的要求来确定。
所述的链接杆件6的长度根据单个阻尼器的减振效率衰减范围来确定。
当阻尼器所附属的钢管结构发生振动时，通过弹簧3与外部环形薄片壳体2连接的球形质量振子1也产生振动，与弹簧3形成了调谐质量阻尼器，抵消部分外部激励引起的钢管结构振动响应。同时球形质量振子1的振动会使刚性杆4顶端的粘弹性吸能帽5与环形薄片外壳2产生碰撞，通过碰撞消耗一部分振动能量，粘弹性吸能帽5吸收一部分振动能量。球形质量振子1通过在多个方向的弹簧3与外部环形薄片壳体2的环形外壳内壁相连，在球形质量振子1多个方向上布置刚性杆4，所以球形质量振子1在环形外壳所在平面内的多个方向上都能振动并且刚性杆4与环形薄片外壳2都能产生碰撞。

Claims (10)

1.一种钢管内置空间链球式碰撞阻尼器，其特征在于，所述的钢管内置空间链球式碰撞阻尼器包括球形质量振子(1)、环形外壳(2)、弹簧(3)、刚性杆(4)、粘弹性吸能帽(5)和连接杆件(6)；
环形薄片外壳(2)包围在外侧，当放进圆形钢管之后与钢管内壁贴合，在环形薄片外壳(2)包围的中央，球形质量振子(1)通过其上的弹簧(3)实现与环形薄片外壳(2)的连接；多个刚性杆(4)固定在球形质量振子(1)上，均与球面垂直，并且限定在环形薄片外壳(2)所在的平面内，保证刚性杆(4)端口的粘弹性吸能帽(5)与环形薄片外壳(2)之间存在一定距离，该距离通过刚性杆(4)的长度调节，以上构件形成一个单独的阻尼器；通过带螺栓的连接杆件(6)把多个阻尼器连接起来安置在圆形钢管内形成链球式碰撞阻尼器；当所述的圆形钢管结构发生振动时，与圆形钢管垂直方向的振动分量会导致弹簧(3)带动球形质量振子(1)产生振动，刚性杆(4)顶端的粘弹性吸能帽(5)和环形薄片外壳(2)发生碰撞，粘弹性吸能帽(5)吸收振动能量；与圆形钢管平行方向的振动分量会由另外一个与这个分量垂直的圆形钢管内的阻尼器消耗，但是这个阻尼器的环形薄片外壳(2)与圆形钢管的摩擦也能消耗一小部分能量。
2.根据权利要求1所述的钢管内置空间链球式碰撞阻尼器，其特征在于，所述的球形质量振子(1)的质量根据安放处钢管结构的频率和荷载的振动频率来确定。
3.根据权利要求1或2所述的钢管内置空间链球式碰撞阻尼器，其特征在于，所述的弹簧(3)的刚度根据安放处钢管结构的频率和荷载的振动频率以及不同方向减振的要求来确定。
4.根据权利要求1或2所述的钢管内置空间链球式碰撞阻尼器，其特征在于，所述的刚性杆(4)的长度根据安放处钢管结构的不同方向减振的要求来确定。
5.根据权利要求3所述的钢管内置空间链球式碰撞阻尼器，其特征在于，所述的刚性杆(4)的长度根据安放处钢管结构的不同方向减振的要求来确定。
6.根据权利要求1、2或5所述的钢管内置空间链球式碰撞阻尼器，其特征在于，所述的链接杆件(6)的长度根据单个阻尼器的减振效率衰减范围来确定。
7.根据权利要求3所述的钢管内置空间链球式碰撞阻尼器，其特征在于，所述的链接杆件(6)的长度根据单个阻尼器的减振效率衰减范围来确定。
8.根据权利要求4所述的钢管内置空间链球式碰撞阻尼器，其特征在于，所述的链接杆件(6)的长度根据单个阻尼器的减振效率衰减范围来确定。
9.根据权利要求1、2、5、7或8所述的钢管内置空间链球式碰撞阻尼器，其特征在于，所述的粘弹性吸能帽(5)的厚度及大小根据单个阻尼器的碰撞力的大小来确定。
10.根据权利要求6所述的钢管内置空间链球式碰撞阻尼器，其特征在于，所述的粘弹性吸能帽(5)的厚度及大小根据单个阻尼器的碰撞力的大小来确定。
CN201810957094.XA 2018-08-22 2018-08-22 一种钢管内置空间链球式碰撞阻尼器 Withdrawn CN108951913A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810957094.XA CN108951913A (zh) 2018-08-22 2018-08-22 一种钢管内置空间链球式碰撞阻尼器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810957094.XA CN108951913A (zh) 2018-08-22 2018-08-22 一种钢管内置空间链球式碰撞阻尼器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108951913A true CN108951913A (zh) 2018-12-07

Family

ID=64473399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810957094.XA Withdrawn CN108951913A (zh) 2018-08-22 2018-08-22 一种钢管内置空间链球式碰撞阻尼器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108951913A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110195480A (zh) * 2019-05-29 2019-09-03 武汉理工大学 具有耗能及自恢复能力的装配式剪力墙竖向连接结构
WO2020037529A1 (zh) * 2018-08-22 2020-02-27 大连理工大学 一种钢管内置空间链球式碰撞阻尼器
CN112324846A (zh) * 2020-11-19 2021-02-05 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 圆形隔振支撑杆

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070006538A1 (en) * 2005-07-07 2007-01-11 Kuo-Jung Chuang Earthquake shock damper
CN103015557A (zh) * 2013-01-09 2013-04-03 北京建筑工程学院 一种碰撞屈曲耗能阻尼器
CN203026882U (zh) * 2013-01-06 2013-06-26 东北电力大学 形状记忆合金防舞间隔棒
CN204728199U (zh) * 2015-07-06 2015-10-28 中铁十八局集团第二工程有限公司 用于索道桥上的被动减振阻尼器
CN205617595U (zh) * 2016-05-09 2016-10-05 福州大学 水平双向粘弹性碰撞调谐质量阻尼器装置
CN106051032A (zh) * 2016-08-17 2016-10-26 广东工业大学 一种用于吊装过程的动力吸振装置
CN106877264A (zh) * 2017-04-20 2017-06-20 山东大学 一种防舞动碰撞耗能减振装置
US9732517B1 (en) * 2016-06-06 2017-08-15 Chun-Hao Huang Earthquake resistant and reinforcing device for buildings and bridges
CN107143052A (zh) * 2017-07-03 2017-09-08 大连理工大学 一种多耗能方式相结合的空间阻尼器
CN206845781U (zh) * 2017-06-15 2018-01-05 江苏宣胜金属科技有限公司 一种高效抗冲压的复合钢管
CN208763234U (zh) * 2018-08-22 2019-04-19 大连理工大学 一种钢管内置空间链球式碰撞阻尼器

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070006538A1 (en) * 2005-07-07 2007-01-11 Kuo-Jung Chuang Earthquake shock damper
CN203026882U (zh) * 2013-01-06 2013-06-26 东北电力大学 形状记忆合金防舞间隔棒
CN103015557A (zh) * 2013-01-09 2013-04-03 北京建筑工程学院 一种碰撞屈曲耗能阻尼器
CN204728199U (zh) * 2015-07-06 2015-10-28 中铁十八局集团第二工程有限公司 用于索道桥上的被动减振阻尼器
CN205617595U (zh) * 2016-05-09 2016-10-05 福州大学 水平双向粘弹性碰撞调谐质量阻尼器装置
US9732517B1 (en) * 2016-06-06 2017-08-15 Chun-Hao Huang Earthquake resistant and reinforcing device for buildings and bridges
CN106051032A (zh) * 2016-08-17 2016-10-26 广东工业大学 一种用于吊装过程的动力吸振装置
CN106877264A (zh) * 2017-04-20 2017-06-20 山东大学 一种防舞动碰撞耗能减振装置
CN206845781U (zh) * 2017-06-15 2018-01-05 江苏宣胜金属科技有限公司 一种高效抗冲压的复合钢管
CN107143052A (zh) * 2017-07-03 2017-09-08 大连理工大学 一种多耗能方式相结合的空间阻尼器
CN208763234U (zh) * 2018-08-22 2019-04-19 大连理工大学 一种钢管内置空间链球式碰撞阻尼器

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020037529A1 (zh) * 2018-08-22 2020-02-27 大连理工大学 一种钢管内置空间链球式碰撞阻尼器
CN110195480A (zh) * 2019-05-29 2019-09-03 武汉理工大学 具有耗能及自恢复能力的装配式剪力墙竖向连接结构
CN112324846A (zh) * 2020-11-19 2021-02-05 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 圆形隔振支撑杆
CN112324846B (zh) * 2020-11-19 2022-02-22 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 圆形隔振支撑杆

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108951913A (zh) 一种钢管内置空间链球式碰撞阻尼器
CN107143052A (zh) 一种多耗能方式相结合的空间阻尼器
CN106337594B (zh) 多级弹簧颗粒阻尼器
CN104594520B (zh) 一种多维可调碰撞耗能减振装置
CN108385509B (zh) 颗粒群滚轮协同调谐阻尼器
CN208763234U (zh) 一种钢管内置空间链球式碰撞阻尼器
CN105889386B (zh) 一种干摩擦型三向抗强冲击隔振缓冲器
CN104632992B (zh) 减振构件、晶体振荡装置、频率综合器以及电子设备
CN103016605B (zh) 一种参数可调的液阻式动力吸振器
CN105864341B (zh) 一种高可靠组合式减震器
CN110685212B (zh) 一种斜拉索外置式颗粒阻尼装置
CN202790279U (zh) 阻尼弹簧隔振器
CN101830084B (zh) 新型粉体冲击阻尼的蜂窝夹芯结构
US3085657A (en) Variable frequency vibration absorber
CN204418411U (zh) 一种多维可调碰撞耗能减振装置
CN206859449U (zh) 一种多耗能方式相结合的空间阻尼器
CN202413408U (zh) 一种变速器悬置组件
CN113623355A (zh) 惯容式调谐隔振器
CN102444684A (zh) 一种线摆式风力发电机塔架减振装置
CN107989217B (zh) 一种空间网架结构分布式内置杆式碰撞阻尼器
CN105927707A (zh) 一种基于片弹簧的小型电子元件双层减震器
CN203654333U (zh) 八圆柱嵌套筒状万向阻尼器
US20200309225A1 (en) Built-in spatial hammer type impact damper placed in steel tube structures
CN104196953A (zh) 一种抗纵轴扭转的调谐颗粒阻尼器
CN216382378U (zh) 惯容式调谐隔振器

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
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20181207

WW01 Invention patent application withdrawn after publication