[發明專利]表觀質量旋轉式電磁阻尼器斜拉索減振裝置及設計方法

有效

• 申請號: 201710106709.3
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN107022955B
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 汪志昊;趙洋;吳澤玉;王浩;許艷偉;張新中;崔欣;聶旭;靖金亮;高郁斌
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學
• 主分類號: E01D19/16
• 分類號: E01D19/16;G01M7/02;F16F15/18;F16F15/30
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 李偉

1.一種表觀質量旋轉式電磁阻尼器斜拉索減振裝置，包括阻尼裝置和傳動機構，傳動機構用于連接斜拉索和阻尼裝置，其特征在于：所述傳動機構包括傳力桿和滾珠絲杠，傳力桿的一端固定安裝有夾具，傳力桿的另一端同軸連接有滾珠螺母，滾珠螺母內套裝有滾珠絲杠，滾珠絲杠通過推力軸承固定安裝在固定架上；所述阻尼裝置包括旋轉式電磁阻尼器，滾珠絲杠的一端通過聯軸器與旋轉式電磁阻尼器的轉軸的一端連接，旋轉式電磁阻尼器轉軸的另一端安裝有飛輪。

2.根據權利要求1所述的表觀質量旋轉式電磁阻尼器斜拉索減振裝置，其特征在于：所述滾珠螺母上平行安裝有滑塊，滑塊套裝在與滾珠螺母平行設置的直線導軌上。

3.根據權利要求1所述的表觀質量旋轉式電磁阻尼器斜拉索減振裝置，其特征在于：所述旋轉式電磁阻尼器負載有能夠連續調節電阻的滑動變阻器。

4.根據權利要求1所述的表觀質量旋轉式電磁阻尼器斜拉索減振裝置，其特征在于：所述傳力桿與滾珠螺母固定的一端的端面上開設有盲孔，盲孔的直徑大于滾珠絲杠的直徑。

5.一種表觀質量旋轉式電磁阻尼器斜拉索減振裝置的設計方法，其特征在于：具體設計步驟包括：

確定斜拉索振動基頻；

確定表觀質量旋轉式電磁阻尼器的安裝位置；

計算表觀質量旋轉式電磁阻尼器的阻尼參數；

計算表觀質量旋轉式電磁阻尼器的剛度參數；

所述確定斜拉索振動基頻具體包括：根據公式計算斜拉索第1階振動圓頻率ω₁，其中m₀、L與T分別表示斜拉索每延米質量、長度與索力；或者采用環境振動法直接實測得到ω₁；

所述確定表觀質量旋轉式電磁阻尼器的安裝位置具體為：利用x_d/L的值來確定旋轉式電磁阻尼器的安裝位置，x_d/L在2ξ_c～5％之間取值，其中x_d表示阻尼器安裝夾具中心距斜拉索錨固端的斜拉索長度，ξ_c表示抑制斜拉索振動所需的目標模態阻尼比；

所述設計表觀質量旋轉式電磁阻尼器的阻尼參數組件具體包括：令表觀質量旋轉式電磁阻尼器等效阻尼系數與斜拉索第1階模態減振最優粘滯阻尼系數相等，完成表觀質量旋轉式電磁阻尼器的阻尼參數組件設計，其中k_e、R_a與R_L分別表示電磁阻尼器電動勢常數、內阻與負載電阻，L_d表示滾珠絲杠導程，x_d表示阻尼器安裝夾具中心距斜拉索錨固端的斜拉索長度；

所述設計表觀質量旋轉式電磁阻尼器的剛度參數組件具體包括：令表觀質量電磁阻尼器飛輪產生的負剛度系數與斜拉索第1階模態減振最優負剛度系數ko_pt＝-0.97T/x_d相等，完成表觀質量電磁阻尼器的剛度參數組件設計，其中J表示飛輪的轉動慣量，L_d表示滾珠絲杠導程；ω₁表示斜拉索第1階振動圓頻率；T表示斜拉索索力；x_d表示阻尼器安裝夾具中心距斜拉索錨固端的斜拉索長度。