CN2335175Y - 变刚度、阻尼控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型变刚度、阻尼控制装置属于非电变量的控制或调节系统领域,它是由支撑,液缸,活塞杆,阀门和阻尼器组成,在液缸内的上液缸和下液缸之间设有阀门,在上液缸内设置有上活塞杆,在下液缸内设置有下活塞杆,在上活塞杆上连接有阻尼器,上活塞杆与下活塞杆平行排列在同一平面上,本实用新型构造简单,工作可靠,易于维护,适用范围广,可广泛用于工程结构振动控制系统中和抗震结构体系中。
Description
本实用新型变刚度、阻尼控制装置属于非电变量的控制或调节系统领域,特别是一种使用液体作为介质的减振器技术领域。
传统的抗震结构体系是通过增强结构本身的性能来抗御地震作用的,但在不确定的地震作用下,结构很可能不满足安全性的要求,产生严重破坏而造成重大的经济损失和人员伤亡,现在通过在结构上设置控制机构,由控制机构与结构共同控制抵御地震动等动力荷载,使结构的动力反应减少,达到良好的抗震效果。当前半主动控制有主动变刚度控制系统、主动变阻尼系统等,而这些系统都是通过相应的控制装置使受控结构远离共振状态,达到减震的目的,然而主动变刚度控制系统仅使振动系统的刚度被适时地切换,主动变阻尼系统则仅使振动系统的阻尼被适时地切换,在减振效果和使用范围上都有一定的局限性。
本实用新型的目的在于避免现有技术的不足而提供一种既可变刚度,又可变阻尼,可使振动系统的变刚度及变阻尼两种工作状态进行切换的变刚度、阻尼控制装置。
本实用新型的目的是通过以下措施来达到的,它是由支撑,液缸,活塞杆,阀门和阻尼器组成,液缸分为上液缸和下液缸两部分,在液缸内的上液缸和下液缸之间设有阀门,在上液缸内设置有上活塞杆,在下液缸内设置有下活塞杆,在上活塞杆上连接有阻尼器,上活塞杆与下活塞杆平行排列在同一平面上,上活塞杆上连接有活塞,下活塞杆上连接有活塞,当结构受动力荷载作用而产生振动时,本装置有两种工作状态,当阀门关闭时,控制装置主要是通过主动地改变结构的刚度,使之尽量远离共振状态,从而达到减少结构振动的目的,当阀门打开时,下活塞杆带动下活塞运动,下液缸内的液体通过阀门传递到上液缸,推动上活塞运动,使上活塞杆上的阻尼器工作,此时主动变刚度不参与结构的振动,主要通过阻尼器的耗能,即通过增大结构阻尼来减少结构的动力反应。由于阻尼器的耗能能力与其本身的变形有关,变形越大,耗散的能量越多。增大阻尼器的相对位移,可以提高阻尼器的耗能减振控制效果,由于采用上下活塞和上下液缸,通过改变上活塞与下活塞的面积比,可以使阻尼器产生更大的相对位移,从而使阻尼器耗散更多的能量,取得更好的减振控制效果。
本装置可以根据输入扰动的频谱特性和结构的动力反应,通过设置开关控制阀门的开闭,能动地在变刚度和变阻尼这两种工作状态间切换,使结构的状态反应得到抑制。
本装置所采用的阻尼器可以是摩擦阻尼器,粘弹性阻尼器,液体质量阻尼器,铅芯橡胶垫等。
本实用新型构造简单,工作可靠,无需直接向受控结构输入外部能源,具有主动变刚度控制装置能动地避开地震动频率的特性,同时又有阻尼控制削减受控结构动力反应峰值的特性,因此对较宽频带内的外界激励所具有的非频率的减振性能,经济性、稳定性、可靠性好,易于维护,适用范围广,可广泛用于工程结构振动控制系统中和抗震结构体系中。
附图1是本实用新型的实施例1的示意图。
附图2是本实用新型的实施例2的示意图。
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
如附图1所示,本实用新型用于单层框架结构,本实用新型是由支撑1,液缸2,活塞杆,阀门7和阻尼器8组成,液缸2分为上液缸和下液缸两部分,在液缸内的上液缸和下液缸之间设有阀门7,在上液缸内设置有上活塞杆4,在下液缸内设置有下活塞杆6,在上活塞杆4上连接有阻尼器8,上活塞杆与下活塞杆平行排列在同一平面上,上活塞杆上连接有活塞3,下活塞杆上连接有活塞5,当结构受动力荷载作用而产生振动时,本装置有两种工作状态,当阀门关闭时,直接由支撑1向受控结构提供附加刚度,控制装置主要是通过主动地改变结构的刚度,使之尽量远离共振状态,从而达到减少结构振动的目的,当阀门打开时,下活塞杆带动下活塞运动,下液缸内的液体通过阀门传递到上液缸,推动上活塞运动,使上活塞杆上的阻尼器工作,此时主动变刚度不参与结构的振动,主要通过阻尼器的耗能,即通过增大结构阻尼来减少结构的动力反应。
如附图2所示,本实用新型用于相邻结构,本实用新型是由支撑11,液缸12,活塞杆,阀门17和阻尼器18组成,液缸分为上液缸和下液缸两部分,在液缸内的上液缸和下液缸之间设有阀门17,在上液缸内设置有上活塞杆14,在下液缸内设置有下活塞杆16,在上活塞杆14上连接有阻尼器18,上活塞杆14与下活塞杆16平行排列在同一平面上,上活塞杆上连接有活塞13,下活塞杆上连接有活塞15,当结构受动力荷载作用而产生振动时,本装置有两种工作状态,当阀门关闭时,直接由支撑1向受控结构提供附加刚度,控制装置主要是通过主动地改变结构的刚度,使之尽量远离共振状态,从而达到减少结构振动的目的,当阀门打开时,下活塞杆带动下活塞运动,下液缸内的液体通过阀门传递到上液缸,推动上活塞运动,使上活塞杆上的阻尼器工作,此时主动变刚度不参与结构的振动,主要通过阻尼器的耗能,即通过增大结构阻尼来减少结构的动力反应。
Claims (1)
1、一种变刚度、阻尼控制装置,其特征是由支撑,液缸,活塞杆,阀门和阻尼器组成,液缸分为上液缸和下液缸两部分,在液缸内的上液缸和下液缸之间设有阀门,在上液缸内设置有上活塞杆,在下液缸内设置有下活塞杆,在上活塞杆上连接有阻尼器,上活塞杆与下活塞杆平行排列在同一平面上,上活塞杆上连接有活塞,下活塞杆上连接有活塞。
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CN 97242345 CN2335175Y (zh) | 1997-12-31 | 1997-12-31 | 变刚度、阻尼控制装置 |
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CN2335175Y true CN2335175Y (zh) | 1999-08-25 |
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CZ306324B6 (cs) * | 2015-10-05 | 2016-11-30 | ÄŚVUT v Praze, Fakulta strojnĂ | Zařízení pro změnu tuhosti mechanických konstrukcí |
CN107816142A (zh) * | 2016-09-14 | 2018-03-20 | 北京清华同衡规划设计研究院有限公司 | 变刚度放大阻尼耗能支撑体系 |
-
1997
- 1997-12-31 CN CN 97242345 patent/CN2335175Y/zh not_active Expired - Fee Related
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