[发明专利]调谐质量阻尼器

说明书

本发明提供一种调谐质量阻尼器，质量体与一级安装板沿X方向滑动连接，一级安装板与二级安装板沿Y方向滑动连接；在二级安装板上，与质量体四个侧面相对应的位置固设有支撑架，或者在二级安装板和一级安装板上，与质量体四个侧面相对应的位置固设有支撑架；质量体与四个支撑架之间设有弹簧；在质量体与X方向至少一个支撑架之间设有可调阻尼器，在质量体与Y方向至少一个支撑架之间设有可调阻尼器；或者在质量体、一级安装板和二级安装板之间设有可调阻尼器。通过采用上述的结构，能够实现X向和Y向的阻尼减振，且受力结构良好，有害分力较小。能够通过改变参数，实现阻尼的主动调节。尤其适用于减震及抗风领域和结构振动控制领域。

技术领域

本发明涉及工程构建物阻尼器减振领域，特别是一种阻尼可调的调谐质量阻尼器。

背景技术

历史上，在法国曾发生过军队通过桥梁时共振引起桥梁垮塌的事故；在美国，因为飓风引起塔科马海峡桥的振动，发生过桥梁垮塌的事故。科学家们研究发明一些振动控制技术来减少结构振动的不良影响。振动控制技术能降低振动的传递率；能减弱结构振动强度，并能减低噪声；采用阻尼器或者吸振器能将结构振动能量转移或者消耗掉。

曾用的技术有TMD、TLD和MRD。调谐质量阻尼器（TMD）、调谐液体阻尼器（TLD）磁流变液阻尼器（MRD）。调谐质量阻尼器（TMD）的卓越减震性能，受到工程界的广泛关注，其主要原理是在附加结构中放置较大的质量，并附加一定的刚度和阻尼，通过调节附属结构的自振频率，降低结构频率，以达到减震效果。

传统调谐质量阻尼器（TMD）的减震性能和自身质量与被控结构的质量比有关，但是受限于安装空间等因素，其设计质量往往局限于有限的范围内。并且在结构体出现荡秋千工况时，传统调谐质量阻尼器（TMD）减振效果很差，将无法达到预期减振效果。中国专利文献CN203546936U记载了一种平面无指向360度TMD，能够实现平面各方向的减振效果，但是该结构存在以下问题：

1、该结构中X向和Y向的质量差异较大，影响减振效果。

2、上层结构与下层结构的受力结构不同，在振动过程中容易产生较大的有害分力，造成装置倾覆或构件损坏。

3、该结构的振幅无法调节，难以应对不同的工况。

4、未能解决荡秋千工况的减振问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种调谐质量阻尼器，能够同时实现平面全方位的惯性质量和阻尼减振；优选的方案中，阻尼为可调节的结构，且能够克服荡秋千工况时，传统调谐质量阻尼器减振效果差的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种调谐质量阻尼器，质量体与一级安装板沿X方向滑动连接，一级安装板与二级安装板沿Y方向滑动连接；

在二级安装板上，与质量体四个侧面相对应的位置固设有支撑架，或者在二级安装板和一级安装板上，与质量体四个侧面相对应的位置固设有支撑架；

质量体与四个支撑架之间设有弹簧；

在质量体与X方向至少一个支撑架之间设有可调阻尼器，在质量体与Y方向至少一个支撑架之间设有可调阻尼器；

或者在质量体、一级安装板和二级安装板之间设有可调阻尼器。

优选的方案中，所述的质量体通过X向导轨与一级安装板滑动连接，一级安装板通过Y向导轨与二级安装板滑动连接；

所述的弹簧为压缩安装状态；

所述的可调阻尼器为阻尼可调的结构。

优选的方案中，所述的可调阻尼器为电磁阻尼器，内筒与外筒之间滑动连接，在内筒端头设有滚珠套筒，在外筒远离内筒的一端固设有电机，电机输出轴与螺纹杆固定连接，螺纹杆可转动地支承在外筒内，螺纹杆与滚珠套筒螺纹连接；