CN115162512B - 一种减振频段灵活可调的低频减振周期钢架结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种减振频段灵活可调的低频减振周期钢架结构，该结构由两部分组成：基础钢架结构；可调整预压变形组件。基础钢架结构为整个钢架结构的骨架，由若干个正方形的单元框架组成，用螺栓和螺母来固定。可调预压组件由螺栓和螺母、带孔的杆件以及插销构成。螺母也用来固定可调整预压组件在基础钢架结构上的位置，插销用来调整预压变形角度。通过调节预压变形组件实现减振频段灵活可调，这种钢架结构不仅能够为验证理论及仿真结果提供正确依据，且能够被广泛运用到工程和生活中，具有十分明显的减振效果，能够满足减振频段可调及其性能优化需求。

Description

一种减振频段灵活可调的低频减振周期钢架结构
技术领域
本发明属于机械振动和噪声控制技术领域，具体是一种周期结构，在设计中运用带隙思想所设计的钢架结构，适用于结构减振频段灵活可调需求和减振性能优化研究。
背景技术
随着国家经济的飞速发展，开展了大量的基础设施建设，同时承包了一些国外的基建项目。然而在建筑施工、列车运行等过程中会产生低频的环境振动。低频振动通常振动频率比较低，低频的范围在各个行业中是不相同的，一般为20～200Hz，低频振动波长更长，穿透能力强，产生的直接和间接的危害比较大，也越来越受到人们的关注，目前的抗振技术中没有减振频段可调的相关技术。而采用周期结构是一种比较新颖有效的减振措施，这种结构有明显的带隙特性，即阻止振动的传播，在一定频段内具有良好的减振效果。基于此，设计出一种减振频段灵活可调的周期钢架结构，使其能够具有优良的低频、宽频减振特性，同时能够实现减振频段的灵活调节。
本发明设计的钢架结构具有一定灵活性，设计简单，具有明显的阻止振动传播效果，理论结果和仿真结果相验证，可以被应用于工程和实际生活中，能够满足频段灵活调节的需求。
发明内容
与现有技术相比，本发明的优势是在生产生活中可能会出现振动频段变化的情况，本发明主要解决要求低频减振频段、且灵活可调的情景，可以根据实际情况及时调整结构的减振频段来满足需求。具体原理是根据周期结构的带隙特性，当振动频率处在这类结构的带隙区间内会阻碍振动波的传播，再通过部分结构的可调节来改变带隙频段。
本发明采用的技术方案为一种适用于低频减振、且频段灵活可调的周期钢架结构，该结构包括两部分，分别为基础钢架结构1和可调节预变形组件2。基础钢架结构1为整个钢架结构的骨架，由若干个正方形的单元框架3组成；所述的单元框架3尺寸由实际工程确定。可调预变形组件2由第二螺栓螺母6、第一带孔的杆件5、第二带孔的杆件8以及插销7构成。所述的第一带孔的杆件5包括第一带孔的杆件I和第一带孔的杆件II，第一带孔的杆件I和第一带孔的杆件II的中间通过第二螺栓螺母6进行连接；所述的第二带孔的杆件8包括第二带孔的杆件I、第二带孔的杆件II、第二带孔的杆件III和第二带孔的杆件IV，所述的第二带孔的杆件I、第二带孔的杆件II、第二带孔的杆件III和第二带孔的杆件IV分别通过插销7连接在第一带孔的杆件I的两端和第一带孔的杆件II的两端；上述的第一带孔的杆件5、第二带孔的杆件8均带有多个插孔，插销7与不同的插孔相配合实现不同位置的连接。第二带孔的杆件8的端部设有螺纹孔9，第二带孔的杆件8通过螺纹孔9与单元框架3用第一螺栓螺母4固定连接。
进一步地，螺母4也用来固定可调节预变形组件在基础钢架结构上的位置，插销7用来调节预变形角度。
在安装完成后，若需要对钢架的频段进行调节，其操作如下：调松第一螺栓螺母4，使第二带孔杆件8可转动；然后将插销7拔出，选择好需要频段对应的第一带孔杆件5和第二带孔杆件8上的孔，将插销7插入固定；最后旋紧第一螺栓螺母4即可完成调节。
与现有技术相比较，本发明具有如下技术效果：
保证基础钢架结构和可调节预变形组件之间是刚性位移。
整个结构都是组装而成，可以实现根据实际情况进行尺寸调节，保证了结果的准确性。并且操作十分简便，单人就能够完成组装实验，为实验过程带来极大便利。
通过插销设计，使其成为可以调节刚度的结构，进而实现减振频段可调的效果。
可以实现一个结构的减振频段灵活调节，能够随时调整减振的频率范围，获得很好的低频减振效果。
本发明试件均使用机械加工手段而成，且所需材料均为常见材料，造价低廉，节约成本。
附图说明
图1为本发明装置的结构正视图。
图2为本发明装置的组成单元正视图。
图3为本发明装置的组成单元框架正视图。
图4为本发明装置的可调节预变形组件正视图。
图中：1、基础钢架结构，2、可调节预变形组件，3、单元框架，4、第一螺栓螺母，5、第一带孔杆件(I、II)，6、第二螺栓螺母，7、插销，8、第二带孔杆件(I、II、III、IV)，9、螺纹孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体使用方法做进一步说明：
如图所示：一种减振频段灵活可调的低频减振周期钢架结构设计，该结构由两部分组成：基础钢架结构1；可调整预压变形组件2。基础钢架结构1为整个钢架结构的骨架，由若干个正方形的单元框架3组成，用螺栓和螺母4来固定，其尺寸由实际工程确定。可调预变形组件2由螺栓和螺母6、带孔的杆件5、8以及插销7构成。
螺母4也用来固定可调整预压组件在基础钢架结构上的位置，插销7用来调整预变形角度。
通过选择合适数目的单元框架来满足实际的工程需求，并用第一螺母螺栓4进行固定。预压变形组件2中的第一带孔杆件5(I)和第一带孔杆件5(II)由螺栓和螺母进行固定且始终垂直，然后将第二带孔杆件8(I)、第二带孔杆件8(II)、第二带孔杆件8(III)、第二带孔杆件8(IV)用插销7分别与第一带孔杆件5(I)和第一带孔杆件5(II)相连，通过调整预压变形组件销7的位置选择需要的预压形状，不同的形状会有不同的带隙特性，接着将预压变形组件2安装在基础钢架结构1上并进行固定。
在安装完成后，若需要对钢架的频段进行调节，其操作如下：调松第一螺栓螺母4，使第二带孔杆件8可转动；然后将插销7拔出，选择好需要频段对应的第一带孔杆件5和第二带孔杆件8上的孔，将插销7插入固定；最后旋紧第一螺栓螺母4即可完成调节。
在整个钢架结构中，通过调节预变形组件实现减振频段灵活可调的效果，这些零部件安装便捷且易调节，所用材料均为常见材料，造假低廉且加工简单易实现，这种钢架结构不仅能够为验证理论及仿真结果提供正确依据，且能够被广泛运用到工程和生活中，具有十分优良的低频减振效果，能够满足减振频段可调及其性能优化需求。

Claims (1)

1.一种减振频段灵活可调的低频减振周期钢架结构，其特征在于：该低频减振周期钢架结构由两部分组成：分别为基础钢架结构和可调节预变形组件；基础钢架结构为整个钢架结构的骨架，由若干个正方形的单元框架组成；可调预变形组件由第二螺栓螺母、第一带孔的杆件、第二带孔的杆件以及插销构成；所述的第一带孔的杆件包括第一带孔的杆件I和第一带孔的杆件II，第一带孔的杆件I和第一带孔的杆件II的中间通过第二螺栓螺母进行连接；所述的第二带孔的杆件包括第二带孔的杆件I、第二带孔的杆件II、第二带孔的杆件III和第二带孔的杆件IV，所述的第二带孔的杆件I、第二带孔的杆件II、第二带孔的杆件III和第二带孔的杆件IV分别通过插销连接在第一带孔的杆件I的两端和第一带孔的杆件II的两端；上述的第一带孔的杆件、第二带孔的杆件均带有多个插孔，插销与不同的插孔相配合实现不同位置的连接；第二带孔的杆件的端部设有螺纹孔，第二带孔的杆件通过螺纹孔与单元框架用第一螺栓螺母固定连接；
螺母用来固定可调节预变形组件在基础钢架结构上的位置，插销用来调节预变形角度；
若需要对钢架的频段进行调节，其操作如下：调松第一螺栓螺母，使第二带孔杆件可转动；然后将插销拔出，选择好需要频段对应的第一带孔杆件和第二带孔杆件上的孔，将插销插入固定；最后旋紧第一螺栓螺母即可完成调节；
通过选择合适数目的单元框架来满足实际的工程需求，并用第一螺母螺栓进行固定；预压变形组件中的第一带孔杆件I和第一带孔杆件II由螺栓和螺母进行固定且始终垂直，然后将第二带孔杆件I、第二带孔杆件II、第二带孔杆件III、第二带孔杆件IV用插销分别与第一带孔杆件I和第一带孔杆件II相连，通过调整预压变形组件销的位置选择需要的预压形状，不同的形状会有不同的带隙特性，接着将预压变形组件安装在基础钢架结构上并进行固定。
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