[發(fā)明專利]調(diào)諧式顆粒阻尼器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211610314.4
• 申請(qǐng)日: 2022-12-14
• 公開（公告）號(hào): CN116146638A
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬瑞升;韓晨陽;袁煜峰;畢凱明;韓強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): F16F7/01
• 分類號(hào): F16F7/01;F16F9/30;F16F13/00
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 張正秋

本發(fā)明涉及阻尼器技術(shù)領(lǐng)域，具體提供一種調(diào)諧式顆粒阻尼器，包括：第一安裝部、第二安裝部、螺旋機(jī)構(gòu)和調(diào)諧顆粒旋轉(zhuǎn)部，其中，第一安裝部與第二安裝部滑動(dòng)連接；螺旋機(jī)構(gòu)設(shè)置于第二安裝部?jī)?nèi)，用于將第一安裝部與第二安裝部的線性滑動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并輸出；調(diào)諧顆粒旋轉(zhuǎn)部轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于第一安裝部?jī)?nèi)，螺旋機(jī)構(gòu)的輸出端與調(diào)諧顆粒旋轉(zhuǎn)部連接，用于給調(diào)諧顆粒旋轉(zhuǎn)部提供轉(zhuǎn)動(dòng)力。本發(fā)明有效的解決了現(xiàn)有技術(shù)中調(diào)諧質(zhì)量阻尼器需要較大質(zhì)量比的問題，達(dá)到了利用較小質(zhì)量比的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器同樣能夠達(dá)到較好減震效果的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及阻尼器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種調(diào)諧式顆粒阻尼器。

背景技術(shù)

振動(dòng)是機(jī)械和土木建筑領(lǐng)域中廣泛存在的問題。過度的振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致一系列的負(fù)面問題，例如影響精密儀器的精度、導(dǎo)致構(gòu)件疲勞甚至整個(gè)結(jié)構(gòu)的破壞等。因此，增設(shè)振動(dòng)控制裝置(Vibration?Control?Devices)來吸收、耗散振動(dòng)能量，對(duì)于保證振動(dòng)主體的服役性和安全性具有十分重要的作用。依據(jù)工作機(jī)理的不同，現(xiàn)有的振動(dòng)控制技術(shù)大致可分為四類：被動(dòng)控制、主動(dòng)控制、半主動(dòng)控制與混合控制。其中，被動(dòng)控制技術(shù)由于其無需外部能源以及實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)反饋，且具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、機(jī)理明確等諸多優(yōu)點(diǎn)而廣受關(guān)注，調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(Tuned?Mass?Damper,TMD)便是其中之一。

依據(jù)構(gòu)造形式的不同，調(diào)諧質(zhì)量阻尼器又可以分為“直線型”、“滾動(dòng)型”以及“顆粒型”。其中，調(diào)諧“顆粒型”阻尼器，主要是通過在有限封閉的空間內(nèi)填充顆粒的方式來實(shí)現(xiàn)耗能減震。當(dāng)安裝有調(diào)諧“顆粒型”阻尼器的振動(dòng)主體發(fā)生振動(dòng)時(shí)，阻尼器封閉空間內(nèi)的顆粒群沿著振動(dòng)的方向動(dòng)作，并對(duì)外界振動(dòng)主體起到調(diào)諧振動(dòng)頻率的作用；同時(shí)，通過顆粒之間的摩擦和碰撞，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能并進(jìn)行耗散，最終達(dá)到減振的效果。

但現(xiàn)有的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器往往需要較大質(zhì)量比(即調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的質(zhì)量與振動(dòng)主體的質(zhì)量比值，約為2％-5％)才能實(shí)現(xiàn)良好的減振效果。例如：33層的民用住宅樓，其質(zhì)量大約在10萬噸左右，與之相匹配的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的質(zhì)量將達(dá)到2000噸左右，這是一個(gè)非常龐大的重量級(jí)，在制造以及安裝上均需要耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力。再如“滾動(dòng)型”調(diào)諧質(zhì)量阻尼器需要依靠滾動(dòng)質(zhì)量塊的運(yùn)動(dòng)來耗散振動(dòng)主體的能量，當(dāng)需要達(dá)到較好的減震效果時(shí)，往往需要大質(zhì)量塊才能滿足減震要求。但在實(shí)際工程應(yīng)用中，常常因振動(dòng)主體結(jié)構(gòu)頂部安裝空間不足或主體結(jié)構(gòu)支撐剛度不足等原因，導(dǎo)致無法使用大型滾動(dòng)質(zhì)量塊，進(jìn)而導(dǎo)致其減振效果不佳。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種調(diào)諧式顆粒阻尼器，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中調(diào)諧質(zhì)量阻尼器需要較大質(zhì)量比的問題，達(dá)到了利用較小質(zhì)量比的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器同樣能夠達(dá)到較好減震效果的目的。

本發(fā)明提供一種調(diào)諧式顆粒阻尼器，包括：

第一安裝部；

第二安裝部，與所述第一安裝部滑動(dòng)連接；

螺旋機(jī)構(gòu)，設(shè)置于所述第二安裝部?jī)?nèi)，用于將所述第一安裝部與所述第二安裝部的線性滑動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并輸出；

調(diào)諧顆粒旋轉(zhuǎn)部，轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于所述第一安裝部?jī)?nèi)，所述螺旋機(jī)構(gòu)的輸出端與所述調(diào)諧顆粒旋轉(zhuǎn)部連接，用于給所述調(diào)諧顆粒旋轉(zhuǎn)部提供轉(zhuǎn)動(dòng)力。

根據(jù)本發(fā)明提供的調(diào)諧式顆粒阻尼器，所述調(diào)諧顆粒旋轉(zhuǎn)部包括：

支撐件，用于支撐顆?；瑒?dòng)空腔；

顆粒滑動(dòng)空腔，有多個(gè)且相互獨(dú)立，所述顆?；瑒?dòng)空腔設(shè)置于所述支撐件上，所述顆?；瑒?dòng)空腔內(nèi)設(shè)置有質(zhì)量顆粒。

根據(jù)本發(fā)明提供的調(diào)諧式顆粒阻尼器：

各所述顆?；瑒?dòng)空腔以所述支撐件的旋轉(zhuǎn)軸為中心均勻分布。

根據(jù)本發(fā)明提供的調(diào)諧式顆粒阻尼器：

所述支撐件包括：旋轉(zhuǎn)柱；