本实用新型涉及结构减震消能技术领域,尤其涉及一种黏滞阻尼液复合SMA阻尼器。
背景技术:
传统的结构抗(振)震是通过增强结构本身的抗(振)震性能(强度、刚度、延性)来抵御地震、风、雪、海啸等自然灾害的。由于自然灾害作用强度和特性的不确定性,传统的抗(振)震方法设计的结构又不具备自我调节能力,因此当地震来临,往往会造成重大的经济损失和人员伤亡。粘滞耗能阻尼器的研发和应用,根据流体运动,特别是当流体通过节流孔时会产生粘滞阻力的原理,大大减轻了结构的地震响应。
传统的减震耗能阻尼器用传统的橡胶,弹簧等,这些材料由于自身的局限性使得做成的阻尼器使用寿命和性能差,实用性也差,应用前途受到限制。
形状记忆合金(shape memory alloy,简称SMA),具有强大的相变伪弹性,即在外力作用下,形状记忆合金具有比一般金属大的多的变形恢复能力,即加载过程中产生的大应变会随着卸载而恢复。这不仅可以运用于日常生产生活中,而且在结构的减震抗震方面也提供了新的思路与途径。
技术实现要素:
为了克服上述现有技术的缺点,本实用新型的目的在于提供一种黏滞阻尼液复合SMA阻尼器,利用形状记忆合金和黏滞阻尼原理,最大化的减小结构体系的地震响应效果。
为了达到上述目的,本实用新型采取的技术方案为:
一种黏滞阻尼液复合SMA阻尼器,包括与减震结构体系连接的法兰1,法兰1的另一面与作动杆2的一端连接,作动杆2穿过阻尼器箱体3并伸入黏滞阻尼箱体6中,并和黏滞阻尼箱体6中设有的挡板9连接,挡板9上开有数个孔洞8,黏滞阻尼箱体6内部充满黏滞阻尼液体7;
黏滞阻尼箱体6位于阻尼器箱体3的中部,黏滞阻尼箱体6的上下两面和阻尼器箱体3上下内壁贴合;黏滞阻尼箱体6的左端上下各连接有第一连接杆5,阻尼器箱体3左端内壁上下连接有第二连接杆12,第一连接杆5、第二连接杆12的另一端分别和套管4的两端连接,第一连接杆5、第二连接杆12在套管4中能够滑动,但是滑不出套管4外;黏滞阻尼箱体6的左端中部通过数根形状记忆合金10和阻尼器箱体3左端内壁连接;黏滞阻尼箱体6的右端中部通过数根形状记忆合金10和阻尼器箱体3右端内壁连接,形状记忆合金10之间的阻尼器箱体3右端内壁上连接有防老化橡胶垫层11。
所述的形状记忆合金10在使用之前进行预拉,使之产生3%的预应力。
本实用新型的有益效果为:
1、利用黏滞阻尼液体7受挤压流动产生阻尼力,不仅增强了阻尼器的减震抗震效果,而且构造简单,便于推广与使用。
2、利用形状记忆合金10的伪弹性,可以大大增强阻尼器的耗能效果,而且可以解决传统阻尼器不能进行自我复位的弊端,利用形状记忆合金10的性能,可以使阻尼器装置自动复位,使阻尼器有了很大的改进。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
参照图1,一种黏滞阻尼液复合SMA阻尼器,包括与减震结构体系连接的法兰1,法兰1的另一面与作动杆2的一端连接,作动杆2穿过阻尼器箱体3并伸入黏滞阻尼箱体6中,和黏滞阻尼箱体6中设有的挡板9连接,挡板9上开有4个孔洞8,黏滞阻尼箱体6内部充满黏滞阻尼液体7,黏滞阻尼液体7在孔洞8中受挤压流动,产生阻尼力;
黏滞阻尼箱体6位于阻尼器箱体3的中部,黏滞阻尼箱体6的上下两面和阻尼器箱体3上下内壁贴合,黏滞阻尼箱体6可以在阻尼器箱体3中左右摩擦移动;黏滞阻尼箱体6的左端上下各连接有第一连接杆5,阻尼器箱体3左端内壁上下连接有第二连接杆12,第一连接杆5、第二连接杆12的另一端分别和套管4的两端连接,第一连接杆5、第二连接杆12在套管4中能够滑动,但是滑不出套管4外;黏滞阻尼箱体6的左端中部通过2根形状记忆合金10和阻尼器箱体3左端内壁连接;黏滞阻尼箱体6的右端中部通过2根形状记忆合金10和阻尼器箱体3右端内壁连接,该端的2根形状记忆合金10之间的阻尼器箱体3右端内壁上连接有防老化橡胶垫层11,防老化橡胶垫层11、第一连接杆5、第二连接杆12与套管4起到限位作用,保证形状记忆合金10的变形性能。
所述的形状记忆合金10在使用之前进行预拉,使之产生3%的预应力。
本实用新型的工作原理为:以法兰1受压为例说明,当法兰1受到压力时,力通过作动杆2传递到挡板9,挡板9向右运动挤压黏滞阻尼液体7,由于孔洞8小,所以产生阻尼力,此时克服阻尼力做功耗能,当力足够大时,将带动黏滞阻尼箱体6向右运动,此时拉动左端形状记忆合金10,克服形状记忆合金10的弹性做功,当运动到右端适当位置使,防老化橡胶垫层11将阻止其再运动,保护形状记忆合金10的安全。当压力撤去时,左端形状记忆合金10恢复变形,使得黏滞阻尼箱体6复位。同理,法兰1受到拉力时,第一连接杆5、第二连接杆12与套管4起限位作用,力消失时,右端形状记忆合金10恢复变形,使得黏滞阻尼箱体6复位。