专利名称：工程结构形状记忆合金拉压型超弹性阻尼器的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型是一种应用于建筑结构中消能减震的装置，属于建筑结构的减震装置制造的技术领域。
2、技术方案本实用新型的工程结构形状记忆合金拉压型超弹性阻尼器由连接螺钉、螺钉、后缸盖、主缸筒、形状记忆合金丝缆、活塞、活塞紧固垫、紧固螺钉、导杆、前缸盖、调节螺杆、螺母所组成。在主缸筒两端的后缸盖和前缸盖上设有调节螺杆和螺母，形状记忆合金丝缆的两头分别固定在调节螺杆上，由调节螺杆调节形状记忆合金丝缆的预变形，由螺母锁紧，在主缸筒中设有活塞，导杆的一端固定在活塞上，另一端伸出前缸盖外；在活塞上还设有活塞紧固垫，由开槽平端紧固螺钉将活塞与形状记忆合金丝缆相固定，形状记忆合金丝缆为2根或两根以上对称于主缸筒的轴心线，在主缸筒内的圆周上均匀布置，形状记忆合金丝缆在主缸筒)中均由调节螺杆预变形至超弹性平台的中点位置。本实用新型主要利用形状记忆合金的超弹性性能，研制出一种性能良好的阻尼减振装置，部分替代常规的阻尼器，弥补常规阻尼器在工程应用中的一些不足。主要解决工程结构用的形状记忆合金超弹性材料的选择、形状记忆合金拉压型超弹性阻尼器的设计以及形状记忆合金丝缆与钢构件的有效连结。所有的形状记忆合金超弹性丝缆都预变形到超弹性平台的中点位置，使阻尼器获得较大的耗能能力。阻尼器工作的时候，导杆受力，缸筒和活塞发生相对运动，活塞两侧的形状记忆合金丝缆一侧被拉伸，另一侧收缩，形状记忆合金丝缆的拉应力也相应地增大或减小。在这种情况下，一侧形状记忆合金丝缆应力增大继续发生马氏体相变，另一侧形状记忆合金丝缆应力减小发生马氏体逆相变。两侧形状记忆合金丝缆类似于相互作用的两组弹簧，在加载的时候共同工作从而提供稳定的阻尼力。
3、技术效果本实用新型为拉压型超弹性阻尼器，所采用的阻尼材料NiTi形状记忆合金具有较好的抗腐蚀能力、抗疲劳效应，较好超弹性阻尼性能，在工程应用的温度和频率区间具有稳定的力学性能等等(已有进行了试验验证)。所研制的形状记忆合金拉压型超弹性阻尼器与常规阻尼器产品相比，具有受力明确、机构简单、易于安装和更换、抗疲劳能力强、耐久性好、耗能减振效果优良等特点，并且在一定温度和频率区间内具有稳定的性能。具体体现为以下几点(1)所发明的“工程结构形状记忆合金拉压型超弹性阻尼器”，为位移相关型阻尼器，能够提供一定的刚度。其结构简单，易于安装，在工程应用的一定的温度区间和频率范围内保持有比较稳定的阻尼特性，且具有比较好的耐腐蚀和抗疲劳能力。
(2)所发明的“工程结构形状记忆合金拉压型超弹性阻尼器”通过导杆受力，推动缸筒中的活塞作往复运动，使活塞两边的NiTi形状记忆合金超弹性丝缆产生拉伸或者压缩，产生超弹性阻尼，提供饱满的迟滞环和稳定的阻尼力，达到消能减振的目的；可以通过调节形状记忆合金丝缆的预变形，有效地改善阻尼器的超弹性迟滞耗能性能。
(3)所发明的“工程结构形状记忆合金拉压型超弹性阻尼器”，可用于水平振动和竖向振动引起的结构振动的控制；可用于建筑结构、桥梁结构和大跨结构等多种工程结构的减振。
五、具体实施方案本实用新型的工程结构形状记忆合金拉压型超弹性阻尼器，在主缸筒4两端的后缸盖3和前缸盖11上设有调节螺杆12和螺母13，形状记忆合金丝缆5的两头分别固定在调节螺杆12上，由调节螺杆12调节形状记忆合金丝缆的预变形，由螺母13锁紧，在主缸筒4中设有活塞7，导杆10的一端固定在活塞4上，另一端伸出前缸盖11外；在活塞7上还设有活塞紧固垫8，由开槽平端紧固螺钉9将活塞7与形状记忆合金丝缆相固定。
实施例1 4束NiTi形状记忆合金丝缆沿圆周均匀布置。将形状记忆合金丝缆以及
图1中相应的零件装配成阻尼器，活塞及前、缸盖的环形槽内涂少许黄油，装配的顺序是由内至外，装配时尽量使活塞处于油缸中间位置。各部分固定好后，在两端同时通过调节螺杆上的螺母对形状记忆合金丝缆施加预变形。
实施例2 8束NiTi形状记忆合金丝缆沿1/8圆周布置。将形状记忆合金丝缆以及
图1中相应的零件装配成阻尼器活塞及前、缸盖的环形槽内涂少许黄油，装配的顺序是由内至外，装配时尽量使活塞处于油缸中间位置。各部分固定好后，在两端同时通过调节螺杆上的螺母对形状记忆合金丝缆施加预变形。
权利要求1.一种工程结构形状记忆合金拉压型超弹性阻尼器，其特征在于在主缸筒(4)两端的后缸盖(3)和前缸盖(11)上设有调节螺杆(12)和螺母(13)，形状记忆合金丝缆(5)的两头分别固定在调节螺杆(12)上，由调节螺杆(12)调节形状记忆合金丝缆(5)的预变形，由螺母(13)锁紧，在主缸筒(4)中设有活塞(7)，导杆(10)的一端固定在活塞(4)上，另一端伸出前缸盖(11)外；在活塞(7)上还设有活塞紧固垫(8)，由开槽平端紧固螺钉(9)将活塞(7)与形状记忆合金丝缆(5)相固定。
2.根据权利要求1所述的工程结构形状记忆合金拉压型超弹性阻尼器，其特征在于形状记忆合金丝缆(5)为2根或两根以上对称于主缸筒(4)的轴心线，在主缸筒(4)内的圆周上均匀布置。
3.根据权利要求1或2所述的工程结构形状记忆合金拉压型超弹性阻尼器，其特征在于形状记忆合金丝缆(5)在主缸筒(4)中均由调节螺杆(12)预变形至超弹性平台的中点位置。
4.根据权利要求1或2所述的工程结构形状记忆合金拉压型超弹性阻尼器，其特征在于形状记忆合金为NiTi。
专利摘要工程结构形状记忆合金拉压型超弹性阻尼器是一种应用于建筑结构中消减震的装置，该阻尼器在主缸筒两端的后缸盖和前缸盖上设有调节螺杆和螺母，形状记忆合金丝缆的两头分别固定在调节螺杆上，由调节螺杆调节形状记忆合金丝缆的预变形，由螺母锁紧，在主缸筒中设有活塞，导杆的一端固定在活塞上，另一端伸出前缸盖外；在活塞上还设有活塞紧固垫，由开槽平端紧固螺钉将活塞与形状记忆合金丝缆相固定，该阻尼器与常规阻尼器产品相比，具有受力明确、机构简单、易于安装和更换、抗疲劳能力强、耐久性好、耗能减振效果优良等特点，并且在一定温度和频率区间内具有稳定的性能。
文档编号E04B1/98GK2597576SQ0322020
公开日2004年1月7日 申请日期2003年3月4日 优先权日2003年3月4日
发明者李爱群, 倪立峰, 左晓宝, 陈庆福 申请人:东南大学