[发明专利]一种半主动磁流变智能调谐减振装置

说明书

本发明公开了一种半主动磁流变智能调谐减振装置，包括一个筒体，在筒体的中心设有一个质量块，在所述的筒体内的前、后、左、右四个方向上各设有一个工作缸，所述的质量块通过刚性杆与前、后工作缸或者左、右工作缸相连；每个所述的工作缸被隔板分成三个独立的腔体，其中中间腔体为阻尼腔，两边腔体为旁腔；在所述旁腔内设有连接工作缸和隔板的弹簧，在所述的阻尼腔体内填充有磁流变液，且在阻尼腔内设有一个活塞，每个活塞的两端各连接一个活塞杆，每个活塞杆穿过对应的旁腔后与一个滑块相连，且相邻工作缸的两个相邻活塞杆连接同一个滑块；所述的滑块安装在滑轨上；在所述的活塞上缠绕有通电线圈，所述的通电线圈与感应控制装置连接。

技术领域

本发明涉及建筑结构领域，具体地说是一种半主动磁流变智能调谐减振装置，主要应用于大跨、高耸等相关结构的减振控制。

背景技术

随着社会经济的发展，建筑结构形式逐渐趋向多样化和复杂化，对风雨或地震灾害的敏感程度也日益显著。在风荷载或地震作用下，建筑结构产生强烈的振动响应，结构构件发生疲劳而出现不同程度的损伤，一旦失效会出现连续性损坏，导致建筑结构发生严重的局部或整体倒塌现象。振动控制技术是减小结构振动的有效方法，目前根据外部能量输入程度可分为被动控制、半主动控制和主动控制。

被动控制是最早研究并趋于成熟的结构控制方式，由于构造简单，无需外部能源输入的同时具有显著的减振效果，在工程实际中得到了广泛应用。但是其控制效果取决于振动频率与主结构是否相调谐，对外部环境的适应能力差。主动控制在结构振动过程中通过作动器对主结构施加一定影响，达到有效减小结构振动的目的。但是其制造复杂，造价昂贵。相比而言，半主动控制只需要输入少量的能量即可实现与主动控制相近的减振效果，构造简单，造价经济，具有广泛的应用前景。

发明内容

本发明目的是提供一种半主动磁流变智能调谐减振装置，旨在减小高层建筑或高耸结构在风荷载及地震作用下的水平振动响应，达到耗能减振的目的。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种半主动磁流变智能调谐减振装置，包括一个筒体，在筒体的中心设有一个质量块，在所述的筒体内的前、后、左、右四个方向上各设有一个工作缸，所述的质量块通过刚性杆与前、后工作缸或者左、右工作缸相连；每个所述的工作缸被隔板分成三个独立的腔体，其中中间腔体为阻尼腔，两边腔体为旁腔；在所述旁腔内设有连接工作缸和隔板的弹簧，在所述的阻尼腔体内填充有磁流变液，且在阻尼腔内设有一个活塞，每个活塞的两端各连接一个活塞杆，每个活塞杆穿过对应的旁腔后与一个滑块相连，且相邻工作缸的两个相邻活塞杆连接同一个滑块；所述的滑块安装在滑轨上；在所述的活塞上缠绕有通电线圈，所述的通电线圈与感应控制装置连接。

进一步的技术方案为：与质量块相连的两个工作缸在两个端面上预留有通孔，在所述的通孔内设有限位轴承，使得工作缸可以沿对应的活塞杆运动；另一个方向的两个工作缸通过连接块固定在筒体的底板上。

进一步的技术方案为：所述的隔板固定在活塞杆上；隔板与工作缸内壁的间隙通过橡胶密封圈密封，防止磁流变液在流动过程中溢出。

进一步的技术方案为：所述的质量块底部通过一个托板支撑，在所述的托板上预留有多个凹槽，在每个凹槽内放置有质量球，质量块放置在金属球上可以光滑移动。

进一步的技术方案为：所述的弹簧由形状记忆合金(Shape memory alloy，简称SMA)制作而成，弹簧两端分别固定在隔板和工作缸上。

进一步的技术方案为：所述的隔板固定在活塞杆上；隔板与工作缸内壁的间隙通过橡胶密封圈密封，防止磁流变液在流动过程中溢出。

进一步的技术方案为：所述的筒体由不锈钢材料制成，在风雨环境下对内部装置起到保护作用。

进一步的技术方案为：所述的筒体固定安装在结构振动敏感位置。