CN115288314A - 多阶段耗能自复位阻尼装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种涉及振动控制技术领域，提供一种多阶段耗能自复位阻尼装置，包括：粘弹性阻尼器与摩擦阻尼器；粘弹性阻尼器包括第一连接件、第二连接件与粘弹性体；第二连接件沿振动方向可移动地设于第一连接件上，第一连接件通过粘弹性体与第二连接件连接；摩擦阻尼器包括夹持件、弹性组件及两个相对设置的盖板；夹持件靠近盖板的一侧设有凹槽，盖板靠近夹持件的一侧设有凸出部；凸出部与凹槽通过弹性组件抵接；在沿振动方向上，凹槽的槽深由凹槽的中部向两端逐渐减小，第二连接件与夹持件连接；本发明通过粘弹性阻尼器与摩擦阻尼器的串联，既能满足小震下的减振需求，又能满足大震下的减振需求，以实现多阶段耗能，且具有良好的自复位性能。
Description
技术领域
本发明涉及振动控制技术领域，尤其涉及一种多阶段耗能自复位阻尼装置。
背景技术
结构在环境荷载的作用下会产生振动，过渡的振动响应会导致构件疲劳甚至结构破坏，因此，通过良好的振动控制手段来吸收或消耗振动能量，以降低结构的振动响应，对提高结构服役性能，以及保证其安全可靠性能而言至关重要。
在结构上设置被动控制装置是工程领域常用的振动控制手段之一，而现有的被动控制装置的耗能能力与适应性较差，且震后残余变形明显，导致被动控制装置的减振性能与可靠性均较差。
发明内容
本发明提供一种多阶段耗能自复位阻尼装置，用以解决或改善现有被动控制装置存在耗能能力与适应性较差，且形变难以恢复，导致减振性能与可靠性较差的问题。
本发明提供一种多阶段耗能自复位阻尼装置，包括：粘弹性阻尼器与摩擦阻尼器；
所述粘弹性阻尼器包括第一连接件、第二连接件与粘弹性体；所述第二连接件沿振动方向可移动地设于所述第一连接件上，所述第一连接件通过所述粘弹性体与所述第二连接件连接；
所述摩擦阻尼器包括夹持件、弹性组件及两个相对设置的盖板；所述夹持件沿所述振动方向可移动地设于两个所述盖板之间，所述夹持件靠近所述盖板的一侧设有凹槽，所述盖板靠近所述夹持件的一侧设有与所述凹槽相适配的凸出部；所述弹性组件分别与两个所述盖板连接，以使得所述凸出部与对应的所述凹槽抵接；
在沿所述振动方向上，所述凹槽的槽深由所述凹槽的中部向两端逐渐减小；
所述第二连接件与所述夹持件连接；在所述粘弹性体处于第一形变状态的情况下，所述摩擦阻尼器处于第一状态，两个所述盖板之间为初始间距，在所述粘弹性体处于第二形变状态的情况下，所述摩擦阻尼器处于第二状态，两个所述盖板之间为工作间距，所述初始间距小于所述工作间距。
根据本发明提供的一种多阶段耗能自复位阻尼装置，所述粘弹性阻尼器还包括：齿轮与板体；
所述齿轮与所述第一连接件转动连接，所述第二连接件上设有啮合部，所述啮合部沿所述振动方向延伸，所述齿轮与所述啮合部啮合；所述板体的一端与所述齿轮背离所述第二连接件的一侧连接，所述板体的另一端通过所述粘弹性体与所述第一连接件连接。
根据本发明提供的一种多阶段耗能自复位阻尼装置，所述粘弹性体包括：多个高分子聚合层与多个钢片层；
所述高分子聚合层与所述钢片层沿垂直于所述振动方向的方向上依次交替排布，所述粘弹性体的两端均为所述钢片层；所述粘弹性体的一端的钢片层与所述第一连接件连接，所述粘弹性体的另一端的钢片层与所述板体连接。
根据本发明提供的一种多阶段耗能自复位阻尼装置，所述第一连接件上沿所述振动方向间隔设有两个第一限位柱，所述板体位于两个所述第一限位柱之间。
根据本发明提供的一种多阶段耗能自复位阻尼装置，所述齿轮与所述板体均设有两个，两个所述齿轮分设于所述第二连接件的两侧，所述第二连接件的两侧均设有啮合部。
根据本发明提供的一种多阶段耗能自复位阻尼装置，所述第一连接件上设有第一导向组件与第二导向组件；所述第一导向组件与所述第二导向组件均沿所述振动方向延伸，所述第一导向组件与所述第二导向组件呈相对设置，所述第一导向组件与所述第二导向组件分设于所述第二连接件的两侧；所述第一连接件上还设有第二限位柱，在所述第一连接件与所述第二连接件相靠近的情况下，所述第二限位柱用于对所述第二连接件进行限位。
根据本发明提供的一种多阶段耗能自复位阻尼装置，所述弹性组件包括：螺栓、形状记忆合金碟簧及螺母；
所述盖板上设有通孔，所述夹持件沿所述振动方向设有条形孔，所述螺栓用于穿过所述通孔与所述条形孔；所述螺母与所述形状记忆合金碟簧设于所述螺栓上，所述盖板背离所述夹持件的端面通过所述形状记忆合金碟簧与所述螺母抵接。
根据本发明提供的一种多阶段耗能自复位阻尼装置，所述弹性组件包括：形状记忆合金螺栓与螺母；
所述形状记忆合金螺栓包括两个螺纹段与形变段；两个所述螺纹段分设于所述形变段的两端，所述螺纹段与所述形变段连接；
所述盖板上设有通孔，所述夹持件沿所述振动方向设有条形孔，所述形状记忆合金螺栓用于穿过所述通孔与所述条形孔；所述螺母设于所述螺纹段上，所述盖板背离所述夹持件的端面与所述螺母抵接。
根据本发明提供的一种多阶段耗能自复位阻尼装置，所述第一连接件背离所述摩擦阻尼器的一端设有第一连接部；
所述夹持件设有两个，两个所述夹持件沿所述振动方向间隔设置；靠近所述粘弹性阻尼器一侧的所述夹持件与所述第二连接件连接，远离所述粘弹性阻尼器一侧的所述夹持件上设有第二连接部；所述第一连接部用于与待减振结构上相对振动的两个连接点当中的其中一者连接，所述第二连接部用于与所述两个连接点当中的另一者连接。
根据本发明提供的一种多阶段耗能自复位阻尼装置，所述第一连接件设有两个，两个所述第一连接件呈相对设置，所述第二连接件设于两个所述第一连接件之间。
本发明提供的多阶段耗能自复位阻尼装置，通过粘弹性阻尼器与摩擦阻尼器的串联，既能满足小震下的减振需求，又能满足大震下的减振需求，以实现多阶段耗能，且具有良好的自复位性能。
在需要对待减振结构上相对振动的两个连接点进行振动控制时，将其中一个连接点与粘弹性阻尼器连接，将另一个连接点与摩擦阻尼器连接。
当外力驱动两个连接点相远离或相靠近时，由于粘弹性阻尼器的启动阻力较小，粘弹性阻尼器会优先于摩擦阻尼器启用，第一连接件与第二连接件之间产生相对运动，使得粘弹性体产生弹性形变，从而对振动能量进行消耗，即满足小震时的减振需求；此时，粘弹性体处于第一形变状态，摩擦阻尼器处于第一状态；
由于两个盖板在弹性组件的作用下夹持夹持件，则夹持件在相对于盖板运动时会受到摩擦力；当外力增大至大于盖板与夹持件之间的静摩擦力时，从而迫使夹持件与盖板之间产生相对运动，则凸出部具有移出凹槽的趋势，由于凹槽的槽深由凹槽的中部向两端逐渐减小，则凹槽的壁面能够逐渐顶开两个盖板，以使得两个盖板之间的间距逐渐增大，而在两个盖板之间的间距增大的情况下，弹性组件产生的弹力也逐渐增大，在弹力作用于两个盖板上时，盖板对夹持件的正压力也逐渐增大，进而增大了盖板与夹持件之间的摩擦力，可以理解的是，外力越大，摩擦力越大，从而通过摩擦力抵消外力，实现将振动动能转化为摩擦热能的目的；此时，粘弹性体处于第二形变状态，摩擦阻尼器处于第二状态；
在外力消失时，由于凹槽的槽深由凹槽的中部向两端逐渐减小，则在弹性组件的作用下，能够迫使凸出部滑动至凹槽的中部，使得凸出部与凹槽贴合，以实现摩擦阻尼器的自复位，同时，粘弹性体也能够自动恢复到形变前的状态，即整个阻尼装置能够实现自复位。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的多阶段耗能自复位阻尼装置的结构示意图之一；
图2是本发明提供的多阶段耗能自复位阻尼装置的结构示意图之二；
图3是本发明提供的多阶段耗能自复位阻尼装置的整体结构示意图；
图4是图3在A处的放大结构示意图；
图5是本发明提供的多阶段耗能自复位阻尼装置的结构示意图之三；
图6是本发明提供的形状记忆合金螺栓的结构示意图；
附图标记：
1：粘弹性阻尼器；11：第一连接件；111：第一限位柱；112：第二限位柱；113：第一导向柱；114：第二导向柱；12：第二连接件；121：啮合部；122：条形避让槽；13：粘弹性体；131：高分子聚合层；132：钢片层；14：齿轮；15：板体；2：摩擦阻尼器；21：夹持件；211：凹槽；212：条形孔；22：弹性组件；221：螺栓；222：形状记忆合金碟簧；223：螺母；224：形状记忆合金螺栓；2241：螺纹段；2242：形变段；23：盖板；231：凸出部；31：第一连接部；32：第二连接部；4：紧固螺栓。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
当前，被动控制装置主要包括金属阻尼器、粘弹性阻尼器及摩擦阻尼器，申请人在研发过程中发现，上述类型的阻尼器在使用过程中存在如下问题。
金属阻尼器是一种利用特殊金属材料的弹塑性变形进行耗能的位移相关型阻尼器，对金属阻尼器而言，金属阻尼器的耗能能力高度依赖金属材料的塑性变形能力，在小震的情况下，金属阻尼器主要发生弹性形变，耗能能力有限。
粘弹性阻尼器一种由粘弹材料制成的速度相关型阻尼器，通过粘弹材料的形变实现能量消耗，启动阻力较小，即使在微振的情况下，也能实现能量的耗散，对粘弹性阻尼器而言，其阻尼效果有限，在大震的情况下，无法满足耗能需求且容易发生破坏。
摩擦阻尼器是通过摩擦耗能的位移型阻尼器，在发生相对滑动时，将动能转化为热能，以实现消能减振的目的，对摩擦阻尼器而言，只有当外力大于静摩擦力的情况下才能发生相对滑动，因此，摩擦阻尼器在小震的情况下会存在锁止的现象，无法起到减振的作用，且不具备复位能力，震后的残余变形明显。
下面结合图1至图6描述本发明提供的多阶段耗能自复位阻尼装置。
如图1至图3所示，本实施例所示的多阶段耗能自复位阻尼装置包括：粘弹性阻尼器1与摩擦阻尼器2。
粘弹性阻尼器1包括第一连接件11、第二连接件12与粘弹性体13；第二连接件12沿振动方向可移动地设于第一连接件11上，第一连接件11通过粘弹性体13与第二连接件12连接；
摩擦阻尼器2包括夹持件21、弹性组件22及两个相对设置的盖板23；夹持件21沿振动方向可移动地设于两个盖板23之间，夹持件21靠近盖板23的一侧设有凹槽211，盖板23靠近夹持件21的一侧设有与凹槽211相适配的凸出部231；弹性组件22分别与两个盖板23连接，以使得凸出部231与对应的凹槽211抵接；在沿振动方向上，凹槽211的槽深由凹槽211的中部向两端逐渐减小，相应地，凸出部231的厚度由凸出部231的中部向两端逐渐减小，凸出部231能够与凹槽211贴合；其中，凹槽211的壁面既可以为弧面，也可以为斜面；
第二连接件12与夹持件21连接；在粘弹性体13处于第一形变状态的情况下，摩擦阻尼器2处于第一状态，两个盖板23之间为初始间距；在粘弹性体13处于第二形变状态的情况下，摩擦阻尼器2处于第二状态，两个盖板23之间为工作间距，初始间距小于工作间距。
具体地，本实施例所示的多阶段耗能自复位阻尼装置，通过粘弹性阻尼器1与摩擦阻尼器2的串联，既能满足小震下的减振需求，又能满足大震下的减振需求，以实现多阶段耗能，且具有良好的自复位性能。
在需要对待减振结构上相对振动的两个连接点进行振动控制时，将其中一个连接点与粘弹性阻尼器1连接，将另一个连接点与摩擦阻尼器2连接。
当外力驱动两个连接点相远离或相靠近时，由于粘弹性阻尼器1的启动阻力较小，粘弹性阻尼器1会优先于摩擦阻尼器2启用，第一连接件11与第二连接件12之间产生相对运动，使得粘弹性体13产生弹性形变，从而对振动能量进行消耗，即满足小震时的减振需求；此时，粘弹性体13处于第一形变状态，摩擦阻尼器2处于第一状态；
由于两个盖板23在弹性组件22的作用下夹持夹持件21，则夹持件21在相对于盖板23运动时会受到摩擦力；当外力增大至大于盖板23与夹持件21之间的静摩擦力时，从而迫使夹持件21与盖板23之间产生相对运动，则凸出部231具有移出凹槽211的趋势，由于凹槽211的槽深由凹槽211的中部向两端逐渐减小，则凹槽211的壁面能够逐渐顶开两个盖板23，以使得两个盖板23之间的间距逐渐增大，而在两个盖板23之间的间距增大的情况下，弹性组件22产生的弹力也逐渐增大，在弹力作用于两个盖板23上时，盖板23对夹持件21的正压力也逐渐增大，进而增大了盖板23与夹持件21之间的摩擦力，可以理解的是，外力越大，摩擦力越大，从而通过摩擦力抵消外力，实现将振动动能转化为摩擦热能的目的；此时，粘弹性体13处于第二形变状态，摩擦阻尼器2处于第二状态；
在外力消失时，由于凹槽211的槽深由凹槽的中部向两端逐渐减小，则在弹性组件22的作用下，能够迫使凸出部231滑动至凹槽211的中部，使得凸出部231与凹槽211贴合，以实现摩擦阻尼器2的自复位，同时，粘弹性体13也能够自动恢复到形变前的状态，即整个阻尼装置能够实现自复位。
本实施例提供的多阶段耗能自复位阻尼装置，在外力较小时通过粘弹性阻尼器1实现初步地耗能，以满足小震的减振需求，在外力较大时通过摩擦阻尼器2实现进一步地耗能，以满足大震的减振需求，从而实现多阶段耗能，耗能能力、适应性及通用性较好，且在外力消失时，该阻尼装置能够自复位，以满足下一次的减振需求，可靠性较好。
需要说明的是，本实施例所示的振动方向为图2与图3中的左右方向；粘弹性体13的材质可以为橡胶、环氧树脂或乳胶等。
在一些实施例中，如图1、图2及图5所示，本实施例所示的粘弹性阻尼器1还包括：齿轮14与板体15；齿轮14与第一连接件11转动连接，第二连接件12上设有啮合部121，啮合部121沿振动方向延伸，齿轮14与啮合部121啮合；板体15的一端与齿轮14背离第二连接件12的一侧连接，板体15的另一端通过粘弹性体13与第一连接件11连接。
具体地，在第一连接件11与第二连接件12相对运动时，由于齿轮14与啮合部121啮合，则驱动齿轮14转动，从而带动板体15向左或向右摆动，而在板体15摆动的过程中，板体15带动粘弹性体13产生形变，以实现耗能；其中，板体15与齿轮14可以为一体式结构，该一体式结构可以等效为一个杠杆，杠杆的支点为齿轮14的回转中心，通过力臂的合理设置，可以将第一连接件11与第二连接件12之间较小的错位放大，以使得较小的错位即可使得粘弹性体13产生较大的形变，从而增大了粘弹性阻尼器1的滞回变形耗能能力。
在一些实施例中，如图3所示，本实施例所示的第一连接件11设有两个，两个第一连接件11呈相对设置，第二连接件12设于两个第一连接件11之间。
具体地，通过将第二连接件12设置在两个第一连接件11之间，从而可对齿轮14和啮合部121起到一定的保护作用，同时，在板体15的两侧均设置有粘弹性体13，板体15一侧的粘弹性体13与其中一个第一连接件11连接，板体15另一侧的粘弹性体13与另一个第一连接件11连接，从而提升了整个粘弹性阻尼器1的形变能力，提升了减振耗能的适用范围。
在一些实施例中，如图4所示，本实施例所示的粘弹性体13包括：多个高分子聚合层131与多个钢片层132；高分子聚合层131与钢片层132沿垂直于振动方向的方向上依次交替排布，粘弹性体13的两端均为钢片层132；粘弹性体13的一端的钢片层132与第一连接件11连接，粘弹性体13的另一端的钢片层132与板体15连接。
具体地，粘弹性体13由多层高分子聚合层131与多层钢片层132复合而成，相邻的高分子聚合层131与钢片层132之间通过硫化的方式粘接在一起，粘弹性体13两端的钢片层132通过焊接的方式分别与第一连接件11及板体15连接；钢片层132对高分子聚合层131起到一定的支撑作用。
其中，高分子聚合层131的材质可以为橡胶、环氧树脂或乳胶等。
在一些实施例中，如图1、图2及图5所示，本实施例所示的第一连接件11上沿振动方向间隔设有两个第一限位柱111，板体15位于两个第一限位柱111之间。
具体地，在板体15摆动的过程中，两个第一限位柱111能够限制板体15的摆动幅度，避免板体15在摆动幅度过大时造成粘弹性阻尼器1的破坏或粘弹性体13的失效。
在一些实施例中，如图1、图2及图5所示，本实施例所示的齿轮14与板体15均设有两个，两个齿轮14分设于第二连接件12的两侧，第二连接件12的两侧均设有啮合部121。
具体地，通过上下对称设置两个齿轮14与两个板体15，保证了齿轮14与啮合部121之间受力的均匀性，提升了齿轮14与啮合部121的使用寿命与可靠性，进而保证了粘弹性阻尼器1的可靠性。
在一些实施例中，如图1、图2及图5所示，本实施例所示的第一连接件11上设有第一导向组件与第二导向组件；第一导向组件与第二导向组件均沿振动方向延伸，第一导向组件与第二导向组件呈相对设置，第一导向组件与第二导向组件分设于第二连接件12的两侧，第一导向组件与第二导向组件之间形成导向通道，导向通道对第二连接件12起到导向作用，使得第二连接件12能够沿振动方向稳定移动。
具体地，第一导向组件包括两个第一导向柱113，两个第一导向柱113沿振动方向间隔设置，第二导向组件包括两个第二导向柱114，两个第二导向柱114沿振动方向间隔设置，第二连接件12在两个第一导向柱113与两个第二导向柱114的限制下能够沿着振动方向稳定移动，保证了整个阻尼装置的稳定性与可靠性。
在一些实施例中，如图1至图3及图5所示，本实施例所示的第一连接件11上还设有第二限位柱112，在第一连接件11与第二连接件12相靠近的情况下，第二限位柱112用于对第二连接件12进行限位。
具体地，在第一连接件11与第二连接件12相靠近时，第二限位柱112能够对第二连接件12进行限位，从而避免第一连接件11与第二连接件12出现较大的错位现象，以防止由于错位过大造成粘弹性阻尼器1的破坏或粘弹性体13的失效。
在一些实施例中，如图1、图2及图5所示，本实施例所示的弹性组件22包括：螺栓221、形状记忆合金碟簧222及螺母223；盖板23上设有通孔，夹持件21沿振动方向设有条形孔212，螺栓221用于穿过通孔与条形孔212，以使得螺栓221的两端能够露出盖板23外；螺母223与形状记忆合金碟簧222设于螺栓221上，盖板23背离夹持件21的端面通过形状记忆合金碟簧222与螺母223抵接。
具体地，本实施例所示的螺栓221为双头螺栓，在对盖板23与夹持件21装配时，将双头螺栓依次穿过盖板23与夹持件21，且双头螺栓的两端能够露出盖板23外，将形状记忆合金碟簧222套在螺栓221上，然后通过螺母223将形状记忆合金碟簧222压紧在盖板23上，以使得盖板23上的凸出部231与夹持件21上的凹槽211抵接，从而保证了盖板23与夹持件21之间具有较大的静摩擦力；在夹持件21克服静摩擦力与盖板23之间相对运动时，螺栓221能够在条形孔212内移动，形状记忆合金碟簧222被压缩，从而增大了盖板23与夹持件21之间的正压力，进而增大了摩擦力，摩擦耗能量也逐渐增大，同时，形状记忆合金碟簧222基于材料的特性，也会进行材料变形耗能。
需要说明的是，形状记忆合金碟簧222的材质为形状记忆合金(shape memoryalloys，缩写为SMA)，形状记忆合金是通过热弹性与马氏体相变及其逆变而具有形状记忆效应的由两种以上金属元素所构成的材料。
在一些实施例中，如图6所示，本实施例所示的弹性组件22包括：形状记忆合金螺栓224与螺母；形状记忆合金螺栓224包括两个螺纹段2241与形变段2242，形变段2242由形状记忆合金制成；两个螺纹段2241分设于形变段2242的两端，螺纹段2241与形变段2242连接；盖板23上设有通孔，夹持件21沿振动方向设有条形孔212，形状记忆合金螺栓224用于穿过通孔与条形孔212，以使得螺纹段2241能够露出盖板23外；螺母设于螺纹段2241上，盖板23背离夹持件21的端面与螺母抵接。
具体地，本实施例通过使用特制的螺栓，以实现两个盖板23对夹持件21的夹持；在形状记忆合金螺栓224穿过盖板23与夹持件21后，将螺母拧紧在形状记忆合金螺栓224上，以使得形变段2242产生拉伸形变，进而产生的弹力使得凸出部231抵接在凹槽211内，保证了盖板23与夹持件21之间具有较大的静摩擦力；在夹持件21克服静摩擦力与盖板23之间相对运动时，形状记忆合金螺栓224能够在条形孔212内移动，形变段2242被进一步拉伸，从而增大了盖板23与夹持件21之间的正压力，进而增大了摩擦力，摩擦耗能量也逐渐增大，同时，形变段2242基于材料的特性，也会进行材料变形耗能。
在上述弹性组件22的两种实施方式中，均可以通过调节螺母的紧固力矩以调节盖板23与夹持件21之间的正压力，从而调节静摩擦力的大小，进而调节摩擦阻尼器2启用时所需的外力的最小值，以满足不同的减振需求。
在一些实施例中，如图1至图3、图5所示，本实施例所示的第一连接件11背离摩擦阻尼器2的一端设有第一连接部31；夹持件21设有两个，两个夹持件21沿振动方向间隔设置；靠近粘弹性阻尼器1一侧的夹持件21与第二连接件12连接，远离粘弹性阻尼器1一侧的夹持件21上设有第二连接部32；第一连接部31用于与待减振结构上相对振动的两个连接点当中的其中一者连接，第二连接部32用于与两个连接点当中的另一者连接。
具体地，两个夹持件21结构相同，在两个连接点相靠近时，两个夹持件21受力相靠近，以将两个盖板23顶开，实现摩擦耗能；在两个连接点相远离时，两个夹持件21受力相远离，以将两个盖板23顶开，实现摩擦耗能。
其中，第一连接部31与第二连接部32均可以为连接环，连接环与连接点通过插销连接。
进一步地，如图1、图2及图5所示，第一连接部31通过紧固螺栓4与第一连接件11的中部连接，相应地，第二连接件12上开设有条形避让槽122，条形避让槽122沿振动方向排布，紧固螺栓4能够伸入条形避让槽122内，紧固螺栓4和条形避让槽122能够在一定程度上对第一连接件11与第二连接件12之间的相对运动起到导向与限位的作用，使得第一连接件11与第二连接件12能够沿着振动方向稳定移动，同时，避免第一连接件与第二连接件出现较大错位的现象。
本实施例所示的多阶段耗能自复位阻尼装置通过将粘弹性阻尼器1与摩擦阻尼器2串联，使得该阻尼装置能够进行多阶段耗能，适应性较好，且外力越大，摩擦阻尼器2产生的摩擦力越大，以使得摩擦阻尼器2对粘弹性阻尼器1能够起到保护作用，避免粘弹性阻尼器1由于较大形变而导致的破坏；同时，通过设置齿轮啮合的方式实现粘弹性体13的形变，以利用杠杆的原理将振动响应放大，提升了粘弹性阻尼器1的滞回变形耗能能力；在外力消失时，摩擦阻尼器2通过形状记忆合金的材料属性，能够实现自复位功能，保证了整个阻尼装置具有良好的可靠性与减振耗能性能。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种多阶段耗能自复位阻尼装置，其特征在于，包括：粘弹性阻尼器与摩擦阻尼器；
所述粘弹性阻尼器包括第一连接件、第二连接件与粘弹性体；所述第二连接件沿振动方向可移动地设于所述第一连接件上，所述第一连接件通过所述粘弹性体与所述第二连接件连接；
所述摩擦阻尼器包括夹持件、弹性组件及两个相对设置的盖板；所述夹持件沿所述振动方向可移动地设于两个所述盖板之间，所述夹持件靠近所述盖板的一侧设有凹槽，所述盖板靠近所述夹持件的一侧设有与所述凹槽相适配的凸出部；所述弹性组件分别与两个所述盖板连接，以使得所述凸出部与对应的所述凹槽抵接；
在沿所述振动方向上，所述凹槽的槽深由所述凹槽的中部向两端逐渐减小；
所述第二连接件与所述夹持件连接；在所述粘弹性体处于第一形变状态的情况下，所述摩擦阻尼器处于第一状态，两个所述盖板之间为初始间距，在所述粘弹性体处于第二形变状态的情况下，所述摩擦阻尼器处于第二状态，两个所述盖板之间为工作间距，所述初始间距小于所述工作间距。
2.根据权利要求1所述的多阶段耗能自复位阻尼装置，其特征在于，
所述粘弹性阻尼器还包括：齿轮与板体；
所述齿轮与所述第一连接件转动连接，所述第二连接件上设有啮合部，所述啮合部沿所述振动方向延伸，所述齿轮与所述啮合部啮合；所述板体的一端与所述齿轮背离所述第二连接件的一侧连接，所述板体的另一端通过所述粘弹性体与所述第一连接件连接。
3.根据权利要求2所述的多阶段耗能自复位阻尼装置，其特征在于，
所述粘弹性体包括：多个高分子聚合层与多个钢片层；
所述高分子聚合层与所述钢片层沿垂直于所述振动方向的方向上依次交替排布，所述粘弹性体的两端均为所述钢片层；所述粘弹性体的一端的钢片层与所述第一连接件连接，所述粘弹性体的另一端的钢片层与所述板体连接。
4.根据权利要求2所述的多阶段耗能自复位阻尼装置，其特征在于，
所述第一连接件上沿所述振动方向间隔设有两个第一限位柱，所述板体位于两个所述第一限位柱之间。
5.根据权利要求2所述的多阶段耗能自复位阻尼装置，其特征在于，
所述齿轮与所述板体均设有两个，两个所述齿轮分设于所述第二连接件的两侧，所述第二连接件的两侧均设有啮合部。
6.根据权利要求1所述的多阶段耗能自复位阻尼装置，其特征在于，
所述第一连接件上设有第一导向组件与第二导向组件；所述第一导向组件与所述第二导向组件均沿所述振动方向延伸，所述第一导向组件与所述第二导向组件呈相对设置，所述第一导向组件与所述第二导向组件分设于所述第二连接件的两侧；
所述第一连接件上还设有第二限位柱，在所述第一连接件与所述第二连接件相靠近的情况下，所述第二限位柱用于对所述第二连接件进行限位。
7.根据权利要求1所述的多阶段耗能自复位阻尼装置，其特征在于，
所述弹性组件包括：螺栓、形状记忆合金碟簧及螺母；
所述盖板上设有通孔，所述夹持件沿所述振动方向设有条形孔，所述螺栓用于穿过所述通孔与所述条形孔；所述螺母与所述形状记忆合金碟簧设于所述螺栓上，所述盖板背离所述夹持件的端面通过所述形状记忆合金碟簧与所述螺母抵接。
8.根据权利要求1所述的多阶段耗能自复位阻尼装置，其特征在于，
所述弹性组件包括：形状记忆合金螺栓与螺母；
所述形状记忆合金螺栓包括两个螺纹段与形变段；两个所述螺纹段分设于所述形变段的两端，所述螺纹段与所述形变段连接；
所述盖板上设有通孔，所述夹持件沿所述振动方向设有条形孔，所述形状记忆合金螺栓用于穿过所述通孔与所述条形孔；所述螺母设于所述螺纹段上，所述盖板背离所述夹持件的端面与所述螺母抵接。
9.根据权利要求1所述的多阶段耗能自复位阻尼装置，其特征在于，
所述第一连接件背离所述摩擦阻尼器的一端设有第一连接部；
所述夹持件设有两个，两个所述夹持件沿所述振动方向间隔设置；靠近所述粘弹性阻尼器一侧的所述夹持件与所述第二连接件连接，远离所述粘弹性阻尼器一侧的所述夹持件上设有第二连接部；所述第一连接部用于与待减振结构上相对振动的两个连接点当中的其中一者连接，所述第二连接部用于与所述两个连接点当中的另一者连接。
10.根据权利要求1至9任一项所述的多阶段耗能自复位阻尼装置，其特征在于，
所述第一连接件设有两个，两个所述第一连接件呈相对设置，所述第二连接件设于两个所述第一连接件之间。
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