[发明专利]一种自适应多维多级减振装置

权利要求书

1.一种自适应多维多级减振装置，其特征在于，包括工作箱，所述工作箱顶部安装滑动机构，且滑动机构能够沿工作箱移动；所述滑动机构通过置于工作箱内部的伸缩柱连接惯性质量体；

滑动机构下方设有内挑板，所述内挑板底部连接若干压簧；工作箱侧壁低于内挑板位置铺设压电陶瓷；所述工作箱具有多个倾斜面，所述倾斜面安装多层能够相对其转动的D形滚杠；在外力作用下，惯性质量体能够沿D形滚杠移动；

当惯性质量体运动范围超过工作箱底面时，惯性质量体推动底层D形滚杠转动，此时被转动的D形滚杠侧面与惯性质量体的斜侧面贴合，惯性质量体在水平方向的平动转变为沿摩擦角方向的上行运动；

当惯性质量体继续向上运动至其斜侧壁离开下层的D形滚杠时，下层的D形滚杠在自身重力作用下恢复至原始状态；当惯性质量体上升过程中动能减小为零或与压电陶瓷碰撞后，惯性质量体沿着摩擦角方向开始进行下行运动；此时惯性质量体底部棱角推动其下部的D形滚杠转动，使D形滚杠的顶面与保护箱斜侧壁贴合；

当惯性质量体继续向下运动至保护箱的斜侧壁离开上层D形滚杠时，上层的D形滚杠在自身重力作用下恢复至原始状态；与此同时，若受控结构产生竖直方向的振动，惯性质量体内碰撞腔中的钢球跳动，与碰撞腔内表面的粘弹性材料相撞，其动能转化为内能耗散；

一级控制：当受控结构振动幅度较小时，惯性质量体所具有的动能不足以使其与压电陶瓷碰撞，此时耗能通过自适应摩擦实现被动控制；惯性质量体上行时与D形滚杠侧壁摩擦系数较小的材料贴合，保证惯性质量体的上行幅度；惯性质量体下行时与D形滚杠顶部摩擦系数较大的材料贴合，保证惯性质量体的下行耗能；

二级控制：当受控结构振动幅度较大时，惯性质量体所具有的动能较大，上行至最大高度并与压电陶瓷产生碰撞，开启电磁控制，此时耗能通过自适应摩擦和电磁实现被动控制与半主动控制结合的混合控制；惯性质量体上行时与紧贴的D形滚杠中磁场方向平行，保证惯性质量体的上行幅度；惯性质量体下行时与紧贴的D形滚杠中磁场方向垂直，保证惯性质量体的下行耗能。

2.根据权利要求1所述的一种自适应多维多级减振装置，其特征在于，所述滑动机构包括滑动梁和滑动块，所述滑动块卡合于滑动梁外侧并与伸缩柱相连；所述滑动梁的两端分别与位于内挑板上方的滑动槽滑动连接。

3.根据权利要求2所述的一种自适应多维多级减振装置，其特征在于，所述滑动槽的设置方向与滑动梁长度方向垂直，滑动梁与滑动槽、滑动块之间分别设有若干滚珠。

4.根据权利要求1所述的一种自适应多维多级减振装置，其特征在于，所述D形滚杠包括外壳和设置于外壳内部的多个线圈基柱，所述线圈基柱两侧对称设置配重条。

5.根据权利要求1所述的一种自适应多维多级减振装置，其特征在于，所述惯性质量体包括保护箱，保护箱内部设有托板，托板侧面与保护箱侧壁之间设置配重块；所述托板上方放置若干金属球，托板下方与保护箱之间通过多个复位弹簧相连。

6.根据权利要求5所述的一种自适应多维多级减振装置，其特征在于，所述配重块与保护箱、托板相围绕共同形成碰撞腔，所述碰撞腔铺设粘弹性材料。

7.根据权利要求5所述的一种自适应多维多级减振装置，其特征在于，所述保护箱底部安装多个滚珠，所述托板侧面设置若干滚动体。

8.根据权利要求1所述的一种自适应多维多级减振装置，其特征在于，所述内挑板底部高于惯性质量体顶部所能达到的最大高度。

9.根据权利要求1所述的一种自适应多维多级减振装置，其特征在于，所述伸缩柱最大长度不小于惯性质量体在工作箱底部水平面所需的长度，其最小长度与惯性质量体达到的最大高度位置时与内挑板之间的距离相适应。

10.根据权利要求1所述的一种自适应多维多级减振装置，其特征在于，位于倾斜面最高处的D形滚杠侧面设有延长滑道。