CN203576100U - 一种颗粒阻尼减振文物藏品展柜 - Google Patents

一种颗粒阻尼减振文物藏品展柜 Download PDF

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葛家琪
马伯涛
付仰强
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Abstract

本实用新型公开了一种颗粒阻尼减振文物藏品展柜。本实用新型的颗粒阻尼减振文物藏品展柜包括：展柜支架、展台、保护罩和颗粒阻尼器；展台位于展柜支架的中部；保护罩设置在展台上，将展台密封，形成文物保护微环境；在展台下的空间内安装颗粒阻尼器；颗粒阻尼器包括封闭的容器和内置的颗粒；颗粒阻尼容器与展柜支架牢固连接，不得发生相对位移。本实用新型提出了一种基于文物藏品的防振安全性考虑的新型展柜的技术措施，弥补了仅从文物保护功能来设计藏品展柜的不足；提出了一种采用颗粒阻尼减振减小藏品展柜在各种振动下的振动响应的结构；颗粒阻尼器通过增加藏品展柜的阻尼、降低藏品展柜的重心，有效地增强了藏品展柜的抗滑移和抗倾覆性能。

Description

一种颗粒阻尼减振文物藏品展柜
技术领域
本实用新型涉及馆藏文物保护领域，具体涉及一种采用颗粒阻尼减振的文物藏品展柜。
背景技术
可移动文物大量转到博物馆集中保存，保存微环境虽然得到改善，但其防振安全性亟需进一步得到保障。振动从振源发生，经土体、建筑结构传至藏品展柜再传递到可移动文物上。为提升可移动文物防振安全性，可以在振动传播路径中各个环节采取措施；其中，藏品展柜的振动量值大小直接关系到文物安全性，藏品展柜的动力特性与振动控制设计对于保证可移动文物的防振安全具有重大意义。然而，目前藏品展柜通常不进行抵抗振动的专项设计，或仅通过增加刚度的方式进行抗振，缺少针对可移动文物防振动（地震、交通等环境振动）安全性的藏品展柜专业设计。因此，亟需对可移动文物在振动环境下的安全性提出多种目标明确、量化可行的技术保证措施。
现有藏品展柜通常不考虑振动作用下的防振设计，或仅通过增加刚度的方式进行抗振，但是越是增加刚度，藏品展柜的高频振动越是明显，对文物的损伤越大。
实用新型内容
为了解决以上现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种采用颗粒阻尼减振的文物藏品展柜，降低藏品展柜滑移和倾覆的可能性，减小展柜内文物藏品振动，增强其防振安全性。
本实用新型的目的在于提供一种颗粒阻尼减振文物藏品展柜。
本实用新型的颗粒阻尼减振文物藏品展柜包括：展柜支架、展台、保护罩和颗粒阻尼器；其中，展台位于展柜支架的中部；保护罩设置在展台上，将展台密封，形成文物保护微环境；在展台下的空间内安装颗粒阻尼器；颗粒阻尼器包括封闭的容器和内置的颗粒。
颗粒阻尼器的容器是封闭的，容量不小于内置颗粒的总体积的1.5倍；容器具有足够刚度，保证内置的颗粒撞击时变形不超过1mm；容器的内壁为粗糙、凸凹且摩擦系数大的结构，摩擦系数越大阻尼防振效果越好。颗粒阻尼器的容器与展柜支架牢固连接，不得发生相对位移
颗粒的总质量与藏品展柜的总质量的比例不小于1%；优选的，颗粒的总质量与藏品展柜的总质量的比例不小于5%，不大于50%。颗粒的材料、尺寸及数量等参数应根据藏品展柜模型由动力试验或计算分析优化后确定。颗粒的材料和尺寸要求颗粒之间的接触面积大且摩擦系数大，颗粒之间的接触面积越大且摩擦系数越大阻尼防振效果越好。
本实用新型采用颗粒阻尼（Particle Damping）减振，利用在有限封闭的空间内填充微小颗粒，通过颗粒之间、颗粒与内壁之间的摩擦和碰撞冲击作用消耗系统振动能量的减振技术。在外界激励振幅能够满足颗粒起振幅值情况下，颗粒的表面越不规则、越粗糙，振动过程中颗粒之间的摩擦耗能越大；增大颗粒的材料密度能够增加颗粒动能和颗粒与展柜结构的质量比，能够较大提高阻尼性能；颗粒阻尼减振能够适应更宽的激振频率。
本实用新型提出一种采用颗粒阻尼减振技术降低展柜和文物藏品振动的新型展柜，通过将藏品展柜与颗粒阻尼减振相结合构成新型阻尼展柜，可有效地降低文物展柜在地震及交通振动下的振动，减小外界激励对展台上的文物藏品的振动影响，实现文物藏品的防振保护。本实用新型的优点：
本实用新型提出了一种基于文物藏品的防振安全性考虑的新型展柜的技术措施，弥补了仅从文物保护功能来设计藏品展柜的不足；提出了一种采用颗粒阻尼减振减小藏品展柜在各种振动下的振动响应的结构；颗粒阻尼器通过增加藏品展柜的阻尼、降低藏品展柜的重心，有效地增强了藏品展柜的抗滑移和抗倾覆性能。
附图说明
图1为本实用新型的颗粒阻尼减振文物藏品展柜的结构示意图；
图2为本实用新型的颗粒阻尼减振文物藏品展柜的颗粒阻尼器的容器的内壁的示意图；
图3为本实用新型的颗粒阻尼减振文物藏品展柜的颗粒阻尼器的颗粒的放大的形状示意图。
具体实施方式
下面结合附图，通过实施例对本实用新型做进一步说明。
如图1所示，本实施例的颗粒阻尼减振文物藏品展柜包括：展柜支架1、展台2、保护罩3和颗粒阻尼器；展台位于展柜支架的中部；透明的保护罩3设置在展台上，将展台密封，形成文物保护微环境；在展台下的空间内安装颗粒阻尼器；颗粒阻尼器包括封闭的容器4和内置的颗粒5；颗粒阻尼器的容器与展柜支架1牢固连接，不得发生相对位移。展柜支架1为金属框架支撑式。在展柜支架1内且展台2下设置颗粒阻尼器。
容器4的形状为立方体、圆柱体、棱柱体等规则形状；容器的内壁优选的做成粗糙不光滑内壁，且粗糙度越高阻尼防振效果越好。颗粒阻尼器的容器4是封闭的，容量不小于内置颗粒的总体积的1.5倍；容器4具有足够刚度，保证内置的颗粒5撞击时变形不超过1mm；容器4的内壁为粗糙、凸凹且摩擦系数大的结构，摩擦系数越大阻尼防振效果越好，如图2所示。
如图3所示，颗粒5的形状可以为任意规则的或不规则的形状，如：球形、棱柱、圆柱、不规则多面体及无规则形体等；材质可以为砂、石、铁、钢、铅、铝、铜等。颗粒5的总质量与藏品展柜的总质量的比例不小于1%；优选的，颗粒的总质量与藏品展柜的总质量的比例不小于5%，不大于50%。颗粒的材料、尺寸及数量等参数应根据藏品展柜模型由动力试验或计算分析优化后确定。颗粒的材料和尺寸要求颗粒之间的接触面积大且摩擦系数大，颗粒之间的接触面积越大且摩擦系数越大阻尼防振效果越好。
综上所述，本实用新型提供一种采用颗粒阻尼减振的文物藏品展柜，通过在藏品展柜中附加颗粒阻尼器，并依据藏品展柜的动力性能进行颗粒阻尼参数设计，能够有效降低展柜在地震、环境振动等激励下的振动响应，使藏品展柜具有很好的振动抑制效果。
最后需要注意的是，公布实施方式的目的在于帮助进一步理解本实用新型，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本实用新型不应局限于实施例所公开的内容，本实用新型要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。

Claims (6)

1.一种颗粒阻尼减振文物藏品展柜，其特征在于，所述颗粒阻尼减振文物藏品展柜包括：展柜支架（1）、展台（2）、保护罩（3）和颗粒阻尼器；其中，展台（2）位于展柜支架（1）的中部；保护罩（3）设置在展台（2）上，将展台（2）密封，形成文物保护微环境；在展台（2）下的空间内安装颗粒阻尼器；颗粒阻尼器包括封闭的容器（4）和内置的颗粒（5）。 
2.如权利要求1所述的颗粒阻尼减振文物藏品展柜，其特征在于，所述容器（4）的容量不小于内置颗粒（5）的总体积的1.5倍。 
3.如权利要求1所述的颗粒阻尼减振文物藏品展柜，其特征在于，所述颗粒（5）的总质量与藏品展柜的总质量的比例不小于1%。 
4.如权利要求3所述的颗粒阻尼减振文物藏品展柜，其特征在于，所述颗粒（5）的总质量与藏品展柜的总质量的比例不小于5%，不大于50%。 
5.如权利要求1所述的颗粒阻尼减振文物藏品展柜，其特征在于，所述颗粒阻尼器的容器（4）与展柜支架（1）牢固连接，不得发生相对位移。 
6.如权利要求1所述的颗粒阻尼减振文物藏品展柜，其特征在于，所述容器（4）的形状为立方体、圆柱体和棱柱体中的一种。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105318151A (zh) * 2014-07-01 2016-02-10 中国科学院过程工程研究所 一种基于颗粒阻尼技术的支撑架

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