本实用新型属于调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper,简称TMD)技术领域,尤其涉及一种复合TMD耗能减震装置。
背景技术:
调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper,简称TMD)系统是一个由质量块、弹簧和阻尼器组成的一种结构振动被动控制装置,传统的TMD系统中的弹簧因为其易发生变形,耐久性能差等原因导致了质量块难以复位,反而给结构增加了负担,带来及其不易的影响。而且常采用的阻尼器单元采用黏滞阻尼器等,存在阻尼液容易沉淀,使得阻尼器也不能大面积的推广。
形状记忆合金(Shape Memory Alloy,简称SMA)作为一种新型智能材料,具有独特的形状记忆效应、相变伪弹性和高阻尼特性等特点,不仅可以代替弹簧单元使质量块复位,而且可以代替阻尼器单元进行耗能。
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复合TMD耗能减震装置,在不影响使用空间的情况下,大大增加待减震设备的耗能。
为了达到上述目的,本实用新型采取的技术方案为:
一种复合TMD耗能减震装置,包括和箱体8连接的底板11,底板11与待减震设备基板固定,在箱体8的内部放置有质量块7,质量块7底部的三个柱腿10之间形成两个腔室并放置有质量小车4,每个质量小车4与该侧的形状记忆合金(SMA)5的一端相连接,形状记忆合金(SMA)5的另一端依次穿过该侧的柱腿10、限位挡板3后和限位挡板3上的调节螺栓2连接,伸出调节螺栓2的形状记忆合金(SMA)5与钢索6的一端连接,钢索6的另一端通过转向滑轮1并穿过箱体8侧壁与减震设备基板固定。
所述的质量块7由高密度铅质材料做成。
所述的质量小车4由钢制材料做成。
所述的柱腿10与底板11之间涂有润滑材料。
所述的形状记忆合金(SMA)5由调节螺栓2调节产生3%的预应力。
所述的钢索6与形状记忆合金(SMA)5通过丝索转换器连接。
本实用新型的有益效果为:利用质量块7的滞后性增加耗能;同时利用柱腿10与质量小车4之间的相互碰撞来拉动形状记忆合金(SMA)5,通过形状记忆合金(SMA)5的相变伪弹性来增加耗能,这种复合式耗能不仅可以实现待减震设备的安全保护,调节螺栓2还能够实现形状记忆合金(SMA)5耗能的控制。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作详细描述。
参照图1,一种复合TMD耗能减震装置,包括和箱体8连接的底板11,底板11通过高强螺栓9与待减震设备基板固定,在箱体8的内部放置有质量块7,质量块7底部的三个柱腿10之间形成两个腔室并放置有质量小车4,柱腿10能够在底板11上自由滑动,每个质量小车4与该侧的形状记忆合金(SMA)5的一端相连接,形状记忆合金(SMA)5的另一端依次穿过该侧的柱腿10、限位挡板3后和限位挡板3上的调节螺栓2连接,伸出调节螺栓2的形状记忆合金(SMA)5与钢索6的一端连接,钢索6的另一端通过转向滑轮1并穿过箱体8侧壁与减震设备基板固定。
所述的质量块7由高密度铅质材料做成。
所述的质量小车4由钢制材料做成。
所述的柱腿10与底板11之间涂有润滑材料,保证质量块7能够滑动。
所述的形状记忆合金(SMA)5由调节螺栓2调节产生3%的预应力。
所述的钢索6与形状记忆合金(SMA)5通过丝索转换器连接。
本实用新型的工作原理为:以一次受向左冲击为例说明,当待减震设备基板受到向左的震动时,质量块7由于惯性力保持不动,此时克服惯性力耗能,当震动加强时,质量块7向左运动,右边的柱腿10将挤压质量小车4向右运动,同时拉动形状记忆合金(SMA)5,克服形状记忆合金(SMA)5的性能耗能,当运动到左边的限位挡板3之后,停止;保护形状记忆合金(SMA)5不被拉断,当震动停止时,形状记忆合金(SMA)5恢复带动装置复位。同理,受到向右的震动时与原理相同。