[發(fā)明專利]一種基于可恢復(fù)大變形超材料結(jié)構(gòu)的隔振裝置

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010101856.3
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111306231A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊卓然;孫煜洲;程前;蔣晗;夏炎;王麗;朱忠猛
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號: F16F3/02
• 分類號: F16F3/02
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責(zé)任公司 51200
• 代理人: 王沙沙

本發(fā)明公開了一種基于可恢復(fù)大變形超材料結(jié)構(gòu)的隔振裝置，包括上下依次連接的m個結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)單元，m≥1；每個結(jié)構(gòu)單元包括多個圓弧形結(jié)構(gòu)的彎桿、底板和安裝夾具；彎桿彎曲外側(cè)設(shè)置有多個突觸；彎桿一端連接安裝夾具，另一端抵設(shè)在底板上；彎桿上的突觸依次排列設(shè)置在靠近底板一端；本發(fā)明通過結(jié)構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)具有較大阻尼的效果，能夠用于高溫、高壓、放射性等惡劣環(huán)境，能夠在極端條件下長期服役。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隔振裝置，具體涉及一種基于可恢復(fù)大變形超材料結(jié)構(gòu)的隔振裝置。

背景技術(shù)

橡膠材料具有超彈性和粘彈性特征，能在產(chǎn)生大變形后回復(fù)初始構(gòu)型，被廣泛應(yīng)用于生活起居、醫(yī)療衛(wèi)生、運輸物流、工業(yè)制造，甚至航空航天等高精尖科技裝備。憑借其優(yōu)秀的力學(xué)性能和阻尼效果，橡膠材料成為密封、減振耗能的首選。但是橡膠材料在環(huán)境作用下存在明顯老化現(xiàn)象繼而導(dǎo)致顯著的性能劣化，尤其是在高溫等極端條件下難以滿足長期服役的工程需求。金屬材料相較于橡膠材料可以承受更高的溫度和外載荷沖擊，其構(gòu)件具有儲存和使用壽命長，不易隨時間老化等特點。因此由金屬材料制成的各種零件能在極端工作環(huán)境下維持力學(xué)性能穩(wěn)定，滿足特殊工程需求，尤其適用于航空、航天、航海、化工等領(lǐng)域。但是目前還沒有任何一種金屬材料構(gòu)件能夠具有橡膠材料的性能，沒有一種裝置在具有良好的阻尼特性的基礎(chǔ)上還可以在惡劣環(huán)境下長期服役。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種具有良好阻尼特性，且能夠在惡劣環(huán)境下長期服役的基于可恢復(fù)大變形超材料結(jié)構(gòu)的隔振裝置。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種基于可恢復(fù)大變形超材料結(jié)構(gòu)的隔振裝置，包括上下依次連接的m個結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)單元，m≥1；每個結(jié)構(gòu)單元包括多個圓弧形結(jié)構(gòu)的彎桿、底板和安裝夾具；彎桿彎曲外側(cè)設(shè)置有多個突觸；彎桿一端連接安裝夾具，另一端抵設(shè)在底板上；彎桿上的突觸依次排列設(shè)置在靠近底板一端。

進一步的，所述彎桿上的突觸為半圓形結(jié)構(gòu)，從靠近底板一側(cè)到靠近安裝夾具一側(cè)其半徑依次減小。

進一步的，所述連接夾具為多邊形結(jié)構(gòu)，其邊數(shù)n與彎桿的數(shù)量相配合；每個彎桿均對應(yīng)連接夾具的一條邊。

進一步的，所述連接夾具每條邊對應(yīng)位置設(shè)置有凹槽，彎桿與其連接端設(shè)置有與凹槽相配合的卡塊。

進一步的，所述卡塊設(shè)置在彎桿圓弧外側(cè)。

進一步的，所述底板為圓形結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的有益效果是：

（1）本發(fā)明通過彎桿的彎曲和滑動，可以使結(jié)構(gòu)在壓縮載荷下產(chǎn)生較大變形并能卸載后自發(fā)回復(fù)為初始構(gòu)型；

（2）本發(fā)明通過帶有突觸的彎桿上突觸與底板之間的滑動摩擦消耗外加載機械能，達到阻尼耗能的效果；

（3）本發(fā)明通過結(jié)構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)具有較大阻尼的效果，能夠用于高溫、高壓、放射性等惡劣環(huán)境，能夠在極端條件下長期服役。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中彎桿結(jié)構(gòu)示意圖，a為主視圖，b為左視圖，c為俯視圖，d為軸測圖。

圖2為本發(fā)明中底板結(jié)構(gòu)示意圖，a為主視圖，b為左視圖，c為俯視圖，d為軸測圖。

圖3為本發(fā)明中安裝夾具結(jié)構(gòu)示意圖，a為主視圖，b為左視圖，c為俯視圖，d為軸測圖。

圖4為本發(fā)明中彎桿和安裝夾具組合結(jié)構(gòu)示意圖，a為主視圖，b為左視圖，c為俯視圖，d為軸測圖。

圖5為本發(fā)明裝置主視圖。

圖6為本發(fā)明裝置立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1-彎桿，2-底板，3-安裝夾具。

具體實施方式