[實用新型]形狀記憶合金壓電摩擦阻尼器裝置

有效

• 申請號: 201721870302.X
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN207934552U
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 周磊;霍靜思;魏振
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: E04H9/02
• 分類號: E04H9/02;E04B1/98
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;張迪

本實用新型提供的一種形狀記憶合金壓電摩擦阻尼器，改傳統的形狀記憶合金摩擦阻尼器為形狀記憶合金壓電陶瓷阻尼器，對奧氏體形狀記憶合金絲施加預應力，增大阻尼器的自復位能力。管狀壓電陶瓷驅動器和管狀力傳感器通過高強螺栓分別固定于螺帽的下部與螺母的上部。連接板留有一定距離的預留槽，起到控制變形的作用。保持摩擦阻尼器在不同的地面運動強度下仍然具有很強的能量消散能力并且在外部荷載作用后有控制變形及自復位能力。該新型阻尼器裝置可以根據不同的地面運動強度和結構的反應來實時的調整壓電陶瓷促動器的電壓進而調整滑動摩擦力的大小，使其具有適應不同地面運動的能力。

技術領域

本實用新型屬于土木工程結構消能減振技術領域，涉及到一種形狀記憶合金壓電摩擦阻尼器裝置。

背景技術

地震和風是自然想象，強震和颶風給人類帶來了巨大的災難。震害和風災具有隨機性、突發性和不確定性等特點。如何有效地減少結構或者構筑物在地震作用下的反應一直是結構工程師所要面臨的問題。為了更好地預防結構在地震、颶風作用下發生破壞，造成巨大的經濟損失，避免發生人員的傷亡，結構減震技術與減震裝置受到了越來越多國內外學者的關注。通過在建筑結構的某些部位設置耗能裝置，通過耗能裝置產生摩擦、彎曲、變形來耗散或吸收地震輸入結構中的能量，以減小主體結構地震反應，從而避免結構產生破壞或倒塌，達到減震控制的目的。常用的耗能減震裝置可以分為四種:金屬阻尼器、摩擦阻尼器、粘彈性阻尼器、黏滯流體阻尼器。其中摩擦阻尼器利用固體接觸面之間的摩擦耗能，因其耗能能力強，荷載幅值與頻率對其性能影響不大，且構造簡單，取材容易，造價低廉，因而具有良好的應用前景。但是其存在摩擦力固定，且在一次耗能后不能復位等缺陷。形狀記憶合金作為一種新型材料，具有形狀記憶效應以及超彈性效應，具有耐久性、耐腐蝕性和自復位等優點。

實用新型內容

為了克服上述摩擦阻尼器的缺點，本文的目的在于提出一種形狀記憶合金壓電摩擦阻尼器裝置，具有適應不同地面運動的能力。

為了實現上述目的，本實用新型提供了一種形狀記憶合金壓電摩擦阻尼器裝置，包括：兩個固定板、兩個摩擦板、兩個連接板、奧氏體形狀記憶合金絲、管狀壓電陶瓷驅動器、管狀力傳感器、螺栓、拉緊螺栓；

所述兩個摩擦板相互平行間隔放置形成上方摩擦板和下方摩擦板；所述上方摩擦板和下方摩擦板相背的一面設置有所述固定板，形成上方固定板和下方固定板；所述固定板和摩擦板在相對應的位置分別設置沿著厚度方向貫穿的螺栓孔；所述管狀壓電陶瓷驅動器和管狀力傳感器分別放置于上方固定板、下方固定板相背的一側，并且所述管狀壓電陶瓷驅動器、管狀力傳感器的內孔與所述螺栓孔同軸設置；

所述連接板放置于所述兩個摩擦板之間的空隙中，并且兩個連接板位于同一個水平面中；所述兩個連接板在相向一端具有拉緊螺栓孔和預留槽；所述奧氏體形狀記憶合金絲放置于兩個連接板之間，其兩端分別通過拉近螺栓與連接板的拉緊螺栓孔固定連接并施加預應力；

所述螺栓依次穿過管狀壓電陶瓷驅動器的內孔、上方固定板的螺栓孔、上方摩擦板的螺栓孔、連接板的預留槽、下方摩擦板的螺栓孔、下方固定板的螺栓孔、管狀力傳感器的內孔使其連接成一個整體。

在一較佳實施例中：所述連接板相背的一端外露于上方摩擦板和下方摩擦板外，并且沿著厚度方向設置有連接孔。

在一較佳實施例中：所述的奧氏體形狀記憶合金絲為超彈性形狀記憶合金，在所述拉緊螺栓之間設置為一根或多根，且預先對所述的奧氏體形狀記憶合金絲施加預應力。

在一較佳實施例中：所述管狀壓電陶瓷驅動器5和所述的管狀力傳感器6 通過所述的螺栓分別固定于螺帽的下部與螺母的上部。

在一較佳實施例中：所述固定板和摩擦板分別設置有六個螺栓孔。

在一較佳實施例中：每一塊連接板具有3個拉緊螺栓孔。

相比于現有技術，本實用新型提供的一種形狀記憶合金壓電摩擦阻尼器具有以下有益效果：