[发明专利]复合结构磁流变弹性体隔震器

说明书

本发明公开了一种复合结构磁流变弹性体隔震器，包括底座、隔震平台、磁流变弹性体片和纯铁片交替粘结而成的叠层结构、磁流变弹性体、导磁体、磁芯、套筒、线圈和连接件；底座位于整个隔震器的最底端，叠层结构安装在底座的凸台结构上，磁芯安装在叠层结构上端；套筒将底座上端的凸台结构、叠层结构和磁芯下端圆柱结构三者套在一起；线圈缠绕在套筒外圆上；导磁体安装在底座下端的圆柱结构上，且位于整个隔震器径向的最外端；导磁体与磁芯上端圆柱结构之间设有环形间隙，磁流变弹性体为环形结构，嵌入到导磁体和磁芯上端圆柱结构之间的环形间隙中；隔震平台位于整个隔震器的最顶端，通过连接件与磁芯相连；本发明隔震器结构简单，隔震可控性好，适应性强。

技术领域

本发明属于基础隔震设备，特别是一种复合结构磁流变弹性体隔震器。

背景技术

地震的发生具有不确定性和不可预知性，正是由于这样，才会给人们带来大的威胁。地震造成破坏的主要原因是，地震输入的巨大能量以波的形式释放出来，造成建筑物剧烈晃动使构件遭到破坏。研究表明，地震隔震的关键在于隔离地震源，而不在于耗散地震能量。最优的隔震效果是变形只发生在隔震系统中或隔震系统上方的建筑物作整体移动，从而最大程度的减小建筑的层间位移。

最优的隔震系统应具有足够的竖向承载能力、合适的刚度以及具有良好的复位功能，实现最优隔震的方式就是使得建筑本身的固有频率可以实时避开地震的主要有害频率范围，从而可以避免共振，达到隔震抗震的目的。然而，传统的被动隔震系统和变阻尼系统都不能很好地实现这一目的。

磁流变弹性体是磁流变材料的一个新的分支，它是由软铁磁性颗粒和聚合物基体组成，由于其响应快(ms量级)、可逆性好(撤去磁场后，又恢复初始状态)，可以通过调节磁场大小来控制材料的力学、电学、磁学等性能连续变化，兼有磁流变材料和弹性体的优点，又克服了磁流变液易沉降、稳定性差等缺点，因而近年来磁流变弹性体的制备、机理和应用受到越来越多的重视，成为磁流变材料研究的一个热点。磁流变弹性体(Magnetorheological Elastomer，MRE)具备实时可变刚度和所需能量小等特点，可实时改变系统的刚度，从而实时改变系统的固有频率，切断外界振动传递到系统内部的途径，从根本上达到工程结构隔震的目的。因此，设计高承载及复合工况条件下磁流变弹性体隔震设备，对能否实现智能隔震起到重要作用。

目前，传统叠层橡胶隔震支座只能对特定频率频段的地震起隔震作用的问题；现有技术所设计的磁流变弹性体隔震器主要应用于小位移、小加速度，小负载的场合，基本上不具备承受大型载荷的能力；并且，目前绝大多数隔震器仅利用了磁流变的剪切模量可变或压缩模量可变的特性，而没有将两种特性结合起来，更加充分利用磁流变弹性体的刚度可控性。因此，设计一款适合承载能力强的复合结构隔震器具有重大的意义。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种复合结构磁流变弹性体隔震器，克服目前磁流变弹性体隔震器不具备承受大型载荷的能力且目前绝大多数隔震器没有将磁流变的剪切模量可变或压缩模量可变的特性结合起来充分利用的问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种复合结构磁流变弹性体隔震器，包括底座、隔震平台、磁流变弹性体片和纯铁片交替粘结而成的叠层结构、磁流变弹性体、导磁体、磁芯、套筒、线圈和连接件；

所述底座位于整个隔震器的最底端，包括下端的圆柱结构及上端的圆柱形凸台结构；所述叠层结构安装在底座的凸台结构上，磁芯安装在叠层结构上端，所述磁芯为上端大下端小的台阶形圆柱结构；所述套筒将底座上端的凸台结构、叠层结构和磁芯下端圆柱结构三者套在一起；所述线圈缠绕在套筒外圆上；所述导磁体为圆柱形腔体结构，安装在底座下端的圆柱结构上，且位于整个隔震器径向的最外端；所述导磁体与磁芯上端圆柱结构之间设有环形间隙，所述磁流变弹性体为环形结构，嵌入到导磁体和磁芯上端圆柱结构之间的环形间隙中；所述隔震平台位于整个隔震器的最顶端，通过连接件与磁芯相连。

本发明与现有技术相比，其显著优点：