CN111779784B - 一种悬臂式压电阻尼器 - Google Patents

一种悬臂式压电阻尼器 Download PDF

Info

Publication number
CN111779784B
CN111779784B CN202010505629.7A CN202010505629A CN111779784B CN 111779784 B CN111779784 B CN 111779784B CN 202010505629 A CN202010505629 A CN 202010505629A CN 111779784 B CN111779784 B CN 111779784B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cantilever beam
cantilever
shell
group
plate
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.)
Active
Application number
CN202010505629.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111779784A (zh
Inventor
谢向东
张建坤
杜国锋
张劲峰
王子敬
黄麟
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.)
Yangtze University
Original Assignee
Yangtze 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 Yangtze University filed Critical Yangtze University
Priority to CN202010505629.7A priority Critical patent/CN111779784B/zh
Publication of CN111779784A publication Critical patent/CN111779784A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111779784B publication Critical patent/CN111779784B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F6/00Magnetic springs; Fluid magnetic springs, i.e. magnetic spring combined with a fluid
    • F16F6/005Magnetic springs; Fluid magnetic springs, i.e. magnetic spring combined with a fluid using permanent magnets only
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2222/00Special physical effects, e.g. nature of damping effects
    • F16F2222/06Magnetic or electromagnetic
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2224/00Materials; Material properties
    • F16F2224/02Materials; Material properties solids
    • F16F2224/0283Materials; Material properties solids piezoelectric; electro- or magnetostrictive

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种悬臂式压电阻尼器,包括外壳组件、传力杆组件和耗能组件;所述外壳组件包括壳体、两块盖板和两块隔板,所述壳体两端分别与所述盖板连接,所述隔板固定设置于所述壳体的内腔中并均与所述盖板平行;所述耗能组件包括若干对互不接触的第一悬臂梁组和第二悬臂梁组,每一所述第一悬臂梁组均与一所述第二悬臂梁组相对应,并分别垂直设置于所述壳体的相对的两内壁面上;所述传力杆组件垂直贯穿若干所述第一悬臂梁组并与其固定连接。本发明通过引入传力杆组件和耗能组件,依靠自身进行振动能吸收并将其转化为电能,以收集利用;同时耗能组件的悬臂梁之间通过磁体相互作用来进行减震,避免组件间直接接触,使器械的使用寿命显著延长。

Description

一种悬臂式压电阻尼器
技术领域
本发明涉及压电吸能领域,特别是一种悬臂式压电阻尼器。
背景技术
目前,随着工程结构的不断复杂化,结构在人类或自然活动影响下产生的震动不断增多,而这些震动往往都会被结构本身所吸收,这些能量都会对工程结构本身造成不利影响,从而影响结构的安全性和耐久性,基于现实的需求现在也拥有了许多不同种类和不同应用场景的阻尼器来吸收能量减少震动。
但是现有的阻尼器利用弹簧或者变形金属进行能量吸收已达到减震的效果,现有的阻尼器往往依靠自身构件进行能量的消耗,在工作时往往存在构件之间的直接摩擦与碰撞而减少了阻尼器的使用寿命;同时,这些传递至阻尼器上的振动能通常直接耗散掉,未曾有对振动能收集利用的方式,这样使振动能产生了大量浪费。故需要提出一种新的阻尼器结构用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种悬臂式压电阻尼器,用于解决现有技术中阻尼器寿命较短且传递至阻尼器上的振动能并未能有效收集利用的问题。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种悬臂式压电阻尼器,包括外壳组件、传力杆组件和耗能组件;外壳组件包括壳体、两块盖板和两块隔板,壳体为矩形筒体结构,壳体两端分别与盖板连接,隔板固定设置于壳体的内腔中并均与盖板平行,两块隔板将壳体和盖板包围的腔体分为顶部腔、中部腔和底部腔;耗能组件包括若干对互不接触的第一悬臂梁组和第二悬臂梁组,每一第一悬臂梁组均与一第二悬臂梁组相对应,并分别垂直设置于壳体的中部腔中相对的两内壁面上,第一悬臂梁组通过磁力改变第二悬臂梁组的位置和状态;传力杆组件垂直贯穿盖板和隔板并与两者均滑动连接,传力杆组件垂直贯穿若干第一悬臂梁组并与第一悬臂梁组均固定连接。
其中,壳体上设置有顶部滑槽组、若干连接构件和底部滑槽组;顶部滑槽组为设置于顶部腔内壁的四条滑槽,底部滑槽组为设置于底部腔内壁的四条滑槽,顶部滑槽组和底部滑槽组结构相同,两者均与传力杆组件滑动连接;若干连接构件均成对设置于中部腔中相对的两内壁面上,每一对连接构件分别同第一悬臂梁组和第二悬臂梁组嵌入连接;连接构件均包括条形凸台、凹槽和若干螺钉,凹槽平行设置于条形凸台一侧,第一悬臂梁组或第二悬臂梁组嵌入凹槽中,且第一悬臂梁组或第二悬臂梁组通过螺钉与条形凸台相连接。
其中,盖板上均垂直贯穿设置有直线轴承,传力杆组件通过直线轴承与盖板滑动连接。
其中,传力杆组件包括传力杆、第一限位板、第一限位弹簧组、第二限位板和第二限位弹簧组;传力杆垂直贯穿盖板和隔板并与两者均滑动连接,传力杆垂直贯穿若干第一悬臂梁组并与第一悬臂梁组均固定连接;第一限位板与第二限位板为大小相同的十字形板状结构,分别垂直固定于传力杆的两端,且固定连接点均为十字形板状结构的中心;第一限位板和第一限位弹簧组均位于顶部腔中,第一限位板与顶部滑槽组滑动连接,第一限位弹簧组包括两个分别设置于第一限位板两侧的弹簧,且均同轴套设于传力杆上,第一限位弹簧组远离第一限位板的两端分别同盖板和隔板固定连接;第二限位板和第二限位弹簧组均位于底部腔中,第二限位板与底部滑槽组滑动连接,第二限位弹簧组包括两个分别设置于第二限位板两侧的弹簧,且均同轴套设于传力杆上,第二限位弹簧组远离第二限位板的两端分别同盖板和隔板固定连接。
其中,每一对第一悬臂梁组与第二悬臂梁组均位于传力杆轴线的一垂直平面上;第一悬臂梁组包括平行排布的若干无孔悬臂梁和一条带孔悬臂梁,第二悬臂梁组包括平行排布的若干无孔悬臂梁,第一悬臂梁组中的无孔悬臂梁与带孔悬臂梁均在第二悬臂梁组中存在一条无孔悬臂梁与其位置一一对应;传力杆垂直贯穿带孔悬臂梁,并与带孔悬臂梁固定连接。
优选的,无孔悬臂梁与带孔悬臂梁均为条状结构,且无孔悬臂梁与带孔悬臂梁外形尺寸相同。
优选的,无孔悬臂梁与带孔悬臂梁的厚度同连接构件中凹槽的宽度相适应。
其中,无孔悬臂梁包括无孔梁体、第一压电陶瓷片和第一磁体片,第一压电陶瓷片和第一磁体片设置于无孔梁体的至少一侧,第一压电陶瓷片位于无孔梁体中部,第一磁体片位于无孔梁体远离壳体内壁一端;带孔悬臂梁包括带孔梁体、第二压电陶瓷片、孔位和第二磁体片,第二压电陶瓷片和第二磁体片设置于带孔梁体的至少一侧,第二压电陶瓷片位于带孔梁体中部,第二磁体片位于带孔梁体远离壳体内壁一端,孔位位于第二压电陶瓷片和第二磁体片之间,且带孔悬臂梁通过孔位与传力杆固定连接;第一磁体片与第二磁体片相对设置,第二磁体片通过磁力改变第一磁体片的位置和状态。
本发明的有益效果是:区别于现有技术的情况,本发明提供了一种悬臂式压电阻尼器,通过引入传力杆组件和耗能组件,依靠自身进行能量吸收并将不利于工程结构的振动能转化为电能,以收集利用;同时,耗能组件的悬臂梁之间通过磁体的相互作用来进行减震,避免了组件间的直接接触,使器械的使用寿命显著延长。
附图说明
图1是本发明中悬臂式压电阻尼器一实施方式的结构示意图;
图2是本发明中悬臂式压电阻尼器一实施方式的主视剖面图;
图3是本发明中悬臂式压电阻尼器一实施方式的俯视剖面图;
图4是本发明中悬臂式压电阻尼器一实施方式的传力杆组件的结构示意图;
图5是本发明中悬臂式压电阻尼器一实施方式的带孔悬臂梁的结构示意图;
图6是本发明中悬臂式压电阻尼器一实施方式的无孔悬臂梁的结构示意图;
图中:1:外壳组件;11:壳体;111:顶部滑槽组;112:连接构件;112a:条形凸台;112b:凹槽;112c:螺钉;113:底部滑槽组;12:盖板;121:直线轴承;13:隔板;14:顶部腔;15:中部腔;16:底部腔;2:传力杆组件;21:传力杆;22:第一限位板;23:第一限位弹簧组;24:第二限位板;25:第二限位弹簧组;3:耗能组件;31:第一悬臂梁组;311:无孔悬臂梁;311a:无孔梁体;311b:第一压电陶瓷片;311c:第一磁体片;312:带孔悬臂梁;312a:带孔梁体;312b:第二压电陶瓷片;312c:孔位;312d:第二磁体片;32:第二悬臂梁组。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,均属于本发明保护的范围。
请参阅图1~3,图1是本发明中悬臂式压电阻尼器一实施方式的结构示意图,图2是本发明中悬臂式压电阻尼器一实施方式的主视剖面图,图3是本发明中悬臂式压电阻尼器一实施方式的俯视剖面图。本发明中悬臂式压电阻尼器包括外壳组件1、传力杆组件2和耗能组件3;外壳组件1包括壳体11、两块盖板12和两块隔板13,壳体11为矩形筒体结构,壳体11两端分别与盖板12连接,隔板13固定设置于壳体11的内腔中并均与盖板12平行,两块隔板13将壳体11和盖板12包围的腔体分为顶部腔14、中部腔15和底部腔16;耗能组件3包括若干对互不接触的第一悬臂梁组31和第二悬臂梁组32,每一第一悬臂梁组31均与一第二悬臂梁组32相对应,并分别垂直设置于壳体11的中部腔中相对的两内壁面上,使第一悬臂梁组31与第二悬臂梁组32之间形成一一对应的排布方式;传力杆组件2垂直贯穿盖板12和隔板13并与两者均滑动连接,传力杆组件21垂直贯穿若干第一悬臂梁组31并与第一悬臂梁组31均固定连接,当外界的振动能传递至传力杆组件2后,传力杆组件2带动第一悬臂梁组31发生位置和状态的变化,由于第一悬臂梁组31和第二悬臂梁组32之间存在磁力的维系关系,当第一悬臂梁组31的位置和状态发生变化时,势必会造成第一悬臂梁组31和第二悬臂梁组32之间的磁力变化,而第二悬臂梁组32有回归原有磁力关系的趋势,从而会使所述第二悬臂梁组32的位置和状态也随之发生改变,通过这种磁体间的相互作用,来达到减震的效果,因为第一悬臂梁组31和第二悬臂梁组32之间始终处于互不接触的状态,有效避免组件间直接接触,使器械的使用寿命显著延长。
下面对本发明中悬臂式压电阻尼器的各个组成部分分别进行描述。
具体地,壳体11上设置有顶部滑槽组111、若干连接构件112和底部滑槽组113;顶部滑槽组111为设置于顶部腔14内壁的四条滑槽,底部滑槽组113为设置于底部腔16内壁的四条滑槽,顶部滑槽组111和底部滑槽组113结构相同,两者均与传力杆组件2滑动连接,由于顶部滑槽组111和底部滑槽组113均沿平行于壳体11的轴线方向进行排布,则可以通过顶部滑槽组111和底部滑槽组113约束传力杆组件2仅沿平行于壳体11的轴线方向进行运动。
若干连接构件112均成对设置于中部腔15中相对的两内壁面上,每一对连接构件112分别同第一悬臂梁组31和第二悬臂梁组32嵌入连接,对第一悬臂梁组31和第二悬臂梁组32起到固定作用;连接构件112均包括条形凸台112a、凹槽112b和若干螺钉112c,凹槽112b平行设置于条形凸台112a一侧,第一悬臂梁组31或第二悬臂梁组32嵌入凹槽中,且第一悬臂梁组31或第二悬臂梁组32通过螺钉112c与条形凸台相连接,其目的在于,将第一悬臂梁组31和第二悬臂梁组32两者相背离的一端均固定起来,仅使第一悬臂梁组31和第二悬臂梁组32两者相对的一端能够发生位置和状态的变化,在其他实施方式中,还可以采用与本实施方式相类似的固定手段,对第一悬臂梁组31和第二悬臂梁组32两者相背离的端部进行固定,其方式在此不做一一列举。
本实施方式中,盖板12上均垂直贯穿设置有直线轴承121,传力杆组件2通过直线轴承121与盖板12滑动连接,用于约束传力杆组件2仅沿平行于壳体11的轴线方向进行运动;此处,通过螺钉将盖板12分别固定于壳体11的两端,使壳体11和盖板12构成封闭的腔体结构,用于对内部传力杆组件2和耗能组件3起保护作用,当然在其他实施方式中,壳体11和盖板12还可以采用其他固定方式,在此不作限定。
请参阅图4,图4是本发明中悬臂式压电阻尼器一实施方式的传力杆组件的结构示意图。传力杆组件2包括传力杆21、第一限位板22、第一限位弹簧组23、第二限位板24和第二限位弹簧组25;传力杆21垂直贯穿盖板12和隔板13并与两者均滑动连接,传力杆21垂直贯穿若干第一悬臂梁组31并与第一悬臂梁组31均固定连接;第一限位板22与第二限位板24为大小相同的十字形板状结构,分别垂直固定于传力杆21的两端,且固定连接点均为十字形板状结构的中心;第一限位板22和第一限位弹簧组23均位于顶部腔14中,第一限位板22与顶部滑槽组111滑动连接,第一限位弹簧组23包括两个分别设置于第一限位板22两侧的弹簧,且均同轴套设于传力杆21上,第一限位弹簧组23远离第一限位板22的两端分别同盖板12和隔板13固定连接;第二限位板24和第二限位弹簧组25均位于底部腔16中,第二限位板24与底部滑槽组113滑动连接,第二限位弹簧组25包括两个分别设置于第二限位板24两侧的弹簧,且均同轴套设于传力杆21上,第二限位弹簧组25远离第二限位板24的两端分别同盖板12和隔板13固定连接。这种设置方式,可以将第一限位板22和第一限位弹簧组23的运动范围限制在顶部腔14中,同时将第二限位板24和第二限位弹簧组25的运动范围限制在底部腔16中,从而能够有效限制传力杆组件2的移动距离,防止因位移过大使耗能组件3发生破坏。
具体地,每一对第一悬臂梁组31与第二悬臂梁组32均位于传力杆21轴线的一垂直平面上;第一悬臂梁组31包括平行排布的若干无孔悬臂梁311和一条带孔悬臂梁312,第二悬臂梁组32包括平行排布的若干无孔悬臂梁311,第一悬臂梁组31中的无孔悬臂梁311与带孔悬臂梁312均在第二悬臂梁组32中存在一条无孔悬臂梁311与其位置一一对应;传力杆21垂直贯穿带孔悬臂梁312,并与带孔悬臂梁312固定连接。
本实施方式中,无孔悬臂梁311与带孔悬臂梁312均优选为条状结构,且无孔悬臂梁311与带孔悬臂梁312外形尺寸相同,以便实现很好的对应关系;优选的,无孔悬臂梁311与带孔悬臂梁312的厚度同连接构件112中凹槽112b的宽度相适应,使无孔悬臂梁311与带孔悬臂梁312能够紧密嵌入凹槽112b中,便于平行排布并与条形凸台112a固定。
更具体地,请参阅图5和图6,图5是本发明中悬臂式压电阻尼器一实施方式的带孔悬臂梁的结构示意图,图6是本发明中悬臂式压电阻尼器一实施方式的无孔悬臂梁的结构示意图。其中,无孔悬臂梁311包括无孔梁体311a、第一压电陶瓷片311b和第一磁体片311c,第一压电陶瓷片311b和第一磁体片311c设置于无孔梁体311a一侧,第一压电陶瓷片311b位于无孔梁体311a中部,第一磁体片311c位于无孔梁体311a远离壳体11内壁一端。带孔悬臂梁312包括带孔梁体312a、第二压电陶瓷片312b、孔位312c和第二磁体片312d,第二压电陶瓷片312b和第二磁体片312d设置于带孔梁体312a一侧,第二压电陶瓷片312b位于带孔梁体312a中部,第二磁体片312d位于带孔梁体312a远离壳体11内壁一端,孔位312c位于第二压电陶瓷片312b和第二磁体片312d之间,带孔悬臂梁312通过孔位312c与传力杆21固定连接,则孔位312c的内径大小与传力杆21的外径大小相适应。其中,第一压电陶瓷片311b和第二压电陶瓷片312b分别设置于无孔梁体311a和带孔梁体312a的中部任意一侧,当然也可以进一步在无孔梁体311a和带孔梁体312a的中部两侧均分别设置压电陶瓷片,压电陶瓷片的具体设置方式可根据实际需求进行适应性选择,在此不作限定。
此处,第一磁体片311c与第二磁体片312d相对设置,两者间可以为相同极性,也可以为相异极性,根据所选择的组合方式实现第一磁体片311c与第二磁体片312d之间相互排斥或相互吸引的磁力关系,进而使第二磁体片312d可以通过磁力改变第一磁体片311c的位置和状态,即当带孔悬臂梁312靠近第二磁体片312d的一端发生位置和弯折状态变化时,同时带动无孔悬臂梁311靠近第一磁体片311c的一端也发生位置和弯折状态变化,而其他相邻的成对的无孔悬臂梁311之间也会发生位置和弯折状态变化,从而导致了整个耗能组件3中的无孔悬臂梁311与带孔悬臂梁312均发生位置和弯折状态的变化;另一方面,当无孔悬臂梁311与带孔悬臂梁312的弯折状态发生变化时,设置在上面的第一压电陶瓷片311b和第二压电陶瓷片312b因压电效应,在发生形变时产生电荷,从而将一部分振动能转化为电能,将第一压电陶瓷片311b和第二压电陶瓷片312b连接导线后,可以将转化的电能导出并收集利用。
进一步地,基于上述本发明中悬臂式压电阻尼器的结构描述,对其工作原理进行详细阐述。本实施方式中,设置了三对第一悬臂梁组31与第二悬臂梁组32,即构成了图1中的耗能组件3三层式结构,每层所在平面均与传力杆21垂直,位置相对应的第一悬臂梁组31与第二悬臂梁组32对称分布,以壳体11的轴线处分隔开;但传力杆21并非位于壳体11的轴线处,而是平行于壳体11的轴线位于靠近第一悬臂梁组31处并与第一悬臂梁组31中的三条带孔悬臂梁312依次贯穿连接;同时也使得第一限位板22和第二限位板24并非完全对称式的十字形结构,而是靠近第一悬臂梁组31一侧较短,靠近第二悬臂梁组32一侧较短,与传力杆21的位置相适应。该悬臂式压电阻尼器中传力杆21的两端与外部设备相连接,当外部设备产生振动时,机械振动使传力杆21沿其轴线方向进行运动,在顶部腔14和底部腔16的范围约束下,避免传力杆21产生较大幅度的位移;机械振动通过传力杆21传递至第一悬臂梁组31中的带孔悬臂梁312,使带孔悬臂梁312靠近中央处的自由端发生形变,由于带孔悬臂梁312上的第二磁体片312d与水平对应的无孔悬臂梁311上第一磁体片311c之间存在磁力作用,当带孔悬臂梁312的自由端发生形变时,位置相对应的无孔悬臂梁311的自由端也会随之发生形变,同时也会依次带动近邻的无孔悬臂梁311的自由端发生形变,从而将振动能一部分在无孔悬臂梁311与带孔悬臂梁312的形变过程中散失,起到减震的作用,这种减震方式能够避免组件之间接触,使器械的使用寿命显著延长;同时无孔悬臂梁311与带孔悬臂梁312的形变也带动了设置在其上面的第一压电陶瓷片311b和第二压电陶瓷片312b发生形变,并在压电效应作用下将另一部分振动能转化为电能,可由导线导出并收集利用。
需要指出的是,以上实施方式仅为本发明中关于悬臂式压电阻尼器的一种装置结构构建方式,在其他实施方式中,可基于上述实施例进行优化变形,而这些优化变化方式均属于本发明的保护范畴。例如,将传力杆21设置于壳体11的轴线处,此时第一悬臂梁组31的横向长度大于第二悬臂梁组32的横向长度,即第一悬臂梁组31中无孔悬臂梁的长度大于第二悬臂梁组32中无孔悬臂梁的长度,当然整个装置的阻尼也会发生变化;同时,上述实施方式中,耗能组件3为三层式结构,即由三对第一悬臂梁组31与第二悬臂梁组32,在其他实施方式中,可以通过调整耗能组件3的层数,即第一悬臂梁组31与第二悬臂梁组32的对数,能实现对整体装置阻尼大小的调节,在此不作限定。
区别于现有技术的情况,本发明提供了一种悬臂式压电阻尼器,通过引入传力杆组件和耗能组件,依靠自身进行能量吸收并将不利于工程结构的振动能转化为电能,以收集利用;同时,耗能组件的悬臂梁之间通过磁体的相互作用来进行减震,避免了组件间的直接接触,使器械的使用寿命显著延长。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种悬臂式压电阻尼器,其特征在于,包括外壳组件、传力杆组件和耗能组件;
所述外壳组件包括壳体、两块盖板和两块隔板,所述壳体为矩形筒体结构,所述壳体两端分别与所述盖板连接,所述隔板固定设置于所述壳体的内腔中并均与所述盖板平行,两块所述隔板将所述壳体和盖板包围的腔体分为顶部腔、中部腔和底部腔;
所述耗能组件包括若干对互不接触的第一悬臂梁组和第二悬臂梁组,每一所述第一悬臂梁组均与一所述第二悬臂梁组相对应,并分别垂直设置于所述壳体的中部腔中相对的两内壁面上,所述第一悬臂梁组通过磁力改变所述第二悬臂梁组的位置和状态;
所述传力杆组件垂直贯穿所述盖板和隔板并与两者均滑动连接,所述传力杆组件垂直贯穿若干所述第一悬臂梁组并与所述第一悬臂梁组均固定连接;
所述壳体上设置有顶部滑槽组、若干连接构件和底部滑槽组;所述顶部滑槽组为设置于所述顶部腔内壁的四条滑槽,所述底部滑槽组为设置于所述底部腔内壁的四条滑槽,所述顶部滑槽组和底部滑槽组结构相同,两者均与所述传力杆组件滑动连接;若干所述连接构件均成对设置于所述中部腔中相对的两内壁面上,每一对所述连接构件分别同所述第一悬臂梁组和第二悬臂梁组嵌入连接;所述连接构件均包括条形凸台、凹槽和若干螺钉,所述凹槽平行设置于所述条形凸台一侧,所述第一悬臂梁组或第二悬臂梁组嵌入所述凹槽中,且所述第一悬臂梁组或第二悬臂梁组通过所述螺钉与所述条形凸台相连接。
2.根据权利要求1中所述的悬臂式压电阻尼器,其特征在于,所述盖板上均垂直贯穿设置有直线轴承,所述传力杆组件通过所述直线轴承与所述盖板滑动连接。
3.根据权利要求2中所述的悬臂式压电阻尼器,其特征在于,所述传力杆组件包括传力杆、第一限位板、第一限位弹簧组、第二限位板和第二限位弹簧组;
所述传力杆垂直贯穿所述盖板和隔板并与两者均滑动连接,所述传力杆垂直贯穿若干所述第一悬臂梁组并与所述第一悬臂梁组均固定连接;
所述第一限位板与第二限位板为大小相同的十字形板状结构,分别垂直固定于所述传力杆的两端,且固定连接点均为十字形板状结构的中心;
所述第一限位板和第一限位弹簧组均位于所述顶部腔中,所述第一限位板与顶部滑槽组滑动连接,所述第一限位弹簧组包括两个分别设置于所述第一限位板两侧的弹簧,且均同轴套设于所述传力杆上,所述第一限位弹簧组远离所述第一限位板的两端分别同所述盖板和隔板固定连接;
所述第二限位板和第二限位弹簧组均位于所述底部腔中,所述第二限位板与底部滑槽组滑动连接,所述第二限位弹簧组包括两个分别设置于所述第二限位板两侧的弹簧,且均同轴套设于所述传力杆上,所述第二限位弹簧组远离所述第二限位板的两端分别同所述盖板和隔板固定连接。
4.根据权利要求3中所述的悬臂式压电阻尼器,其特征在于,每一对所述第一悬臂梁组与第二悬臂梁组均位于所述传力杆轴线的一垂直平面上;
所述第一悬臂梁组包括平行排布的若干无孔悬臂梁和一条带孔悬臂梁,所述第二悬臂梁组包括平行排布的若干无孔悬臂梁,所述第一悬臂梁组中的所述无孔悬臂梁与带孔悬臂梁均在所述第二悬臂梁组中存在一所述无孔悬臂梁与其位置一一对应;
所述传力杆垂直贯穿所述带孔悬臂梁,并与所述带孔悬臂梁固定连接。
5.根据权利要求4中所述的悬臂式压电阻尼器,其特征在于,所述无孔悬臂梁与带孔悬臂梁均为条状结构,且所述无孔悬臂梁与带孔悬臂梁外形尺寸相同。
6.根据权利要求4中所述的悬臂式压电阻尼器,其特征在于,所述无孔悬臂梁与带孔悬臂梁的厚度同所述连接构件中凹槽的宽度相适应。
7.根据权利要求4中所述的悬臂式压电阻尼器,其特征在于,所述无孔悬臂梁包括无孔梁体、第一压电陶瓷片和第一磁体片,所述第一压电陶瓷片和第一磁体片设置于所述无孔梁体的至少一侧,所述第一压电陶瓷片位于所述无孔梁体中部,所述第一磁体片位于所述无孔梁体远离所述壳体内壁一端;
所述带孔悬臂梁包括带孔梁体、第二压电陶瓷片、孔位和第二磁体片,所述第二压电陶瓷片和第二磁体片设置于所述带孔梁体的至少一侧,所述第二压电陶瓷片位于所述带孔梁体中部,所述第二磁体片位于所述带孔梁体远离所述壳体内壁一端,所述孔位位于所述第二压电陶瓷片和第二磁体片之间,且所述带孔悬臂梁通过所述孔位与所述传力杆固定连接;
所述第一磁体片与第二磁体片相对设置,所述第二磁体片通过磁力改变所述第一磁体片的位置和状态。
CN202010505629.7A 2020-06-05 2020-06-05 一种悬臂式压电阻尼器 Active CN111779784B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010505629.7A CN111779784B (zh) 2020-06-05 2020-06-05 一种悬臂式压电阻尼器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010505629.7A CN111779784B (zh) 2020-06-05 2020-06-05 一种悬臂式压电阻尼器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111779784A CN111779784A (zh) 2020-10-16
CN111779784B true CN111779784B (zh) 2022-02-01

Family

ID=72754685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010505629.7A Active CN111779784B (zh) 2020-06-05 2020-06-05 一种悬臂式压电阻尼器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111779784B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007232094A (ja) * 2006-03-01 2007-09-13 Univ Osaka Sangyo 振動減衰器
CN103016587A (zh) * 2012-12-12 2013-04-03 上海交通大学 采用圆锥螺旋弹簧制成的半主动式变刚度动力吸振器
CN203278696U (zh) * 2012-10-26 2013-11-06 北京理工大学 一种多悬臂宽频mems压电俘能器
KR20150134677A (ko) * 2014-05-22 2015-12-02 안동대학교 산학협력단 다층구조로 적층된 압전소자를 이용한 발전장치
CN105610347A (zh) * 2016-03-17 2016-05-25 浙江工商大学 一种非线性宽频压电振动能量采集器
CN106899234A (zh) * 2017-05-02 2017-06-27 西安电子科技大学 一种压电式多向振动能量收集装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9824151D0 (en) * 1998-11-04 1998-12-30 Marconi Electronic Syst Ltd Structural elements
CN102790548B (zh) * 2012-07-18 2015-01-21 天津大学 双稳态复合悬臂梁压电发电装置
CN104485839A (zh) * 2014-12-09 2015-04-01 武汉理工大学 压电式俘能器
CN104578912B (zh) * 2015-02-02 2017-01-11 张文明 压电俘能与主动减振集成装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007232094A (ja) * 2006-03-01 2007-09-13 Univ Osaka Sangyo 振動減衰器
CN203278696U (zh) * 2012-10-26 2013-11-06 北京理工大学 一种多悬臂宽频mems压电俘能器
CN103016587A (zh) * 2012-12-12 2013-04-03 上海交通大学 采用圆锥螺旋弹簧制成的半主动式变刚度动力吸振器
KR20150134677A (ko) * 2014-05-22 2015-12-02 안동대학교 산학협력단 다층구조로 적층된 압전소자를 이용한 발전장치
CN105610347A (zh) * 2016-03-17 2016-05-25 浙江工商大学 一种非线性宽频压电振动能量采集器
CN106899234A (zh) * 2017-05-02 2017-06-27 西安电子科技大学 一种压电式多向振动能量收集装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
典型压电俘能器的发展现状与俘能机理分析;王爽;《电子元件与材料》;20181130;第1-10页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111779784A (zh) 2020-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111021571B (zh) 一种半主动正负刚度并联自协调减振装置
CN108316503A (zh) 一种基于压电耗能的碰撞减振杆
He et al. Modeling and experimental verification of an impact-based piezoelectric vibration energy harvester with a rolling proof mass
CN102797786A (zh) 一种阵列式新型高性能电涡流阻尼器
CN112128286B (zh) 一种竖向调谐质量滚珠丝杠式惯容电涡流阻尼器
RU2282075C1 (ru) Пружинный виброизолятор с сухим трением
EP0611900A1 (en) Dynamic vibration absorber
Han et al. Piezoelectric energy harvester using mechanical frequency up conversion for operation at low-level accelerations and low-frequency vibration
CN112128285A (zh) 一种竖向调谐质量磁力丝杠式惯容电涡流阻尼器
CN112127496B (zh) 一种具有负刚度非线性能量阱的滚珠丝杠式电涡流阻尼器
CN111779784B (zh) 一种悬臂式压电阻尼器
KR20200044067A (ko) 와전류식 댐퍼
CN109949789A (zh) 一种频率可变的夹层薄板减振超结构
CN109235686B (zh) 一种旋转式磁负刚度减振装置
Bakhtiari-Shahri et al. Energy harvesting from unimorph piezoelectric circular plates under random acoustic and base acceleration excitations
CN209907646U (zh) 负刚度阻尼减震装置
CN208023768U (zh) 一种基于压电耗能的碰撞减振杆
KR20080090744A (ko) 마찰진자베어링
CN111677800A (zh) 基于正负刚度并联的水平二自由度电磁隔振装置
CN111779789B (zh) 一种压电吸能阻尼器
CN114483866A (zh) 一种耦合电磁阻尼的弹簧隔振器
CN114135628A (zh) 一种低频振动抑制器件
CN110685485B (zh) 一种非线性电磁颗粒阻尼器
Li et al. A tunable'negative'stiffness system for vibration control
CN210622642U (zh) 一种智能隔音降噪推拉门

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