[发明专利]一种自适应变刚度调谐质量阻尼器

权利要求书

1.一种自适应变刚度调谐质量阻尼器，其特征在于，其包括：

壳体(1)，其用于与工程结构连接，且其内具有收容空间(10)；

质量块(2)，其位于所述收容空间(10)内，且其上连接有弹簧(3)；

阻尼机构(5)，其组设于所述收容空间(10)内；

调节装置(4)，其一端组设于所述壳体(1)上，另一端与所述弹簧(3)活动连接；

锁止机构(7)，其与所述调节装置(4)连接，并卡持于所述弹簧(3)上；以及，

所述调节装置(4)用于旋转，带动所述锁止机构(7)在所述弹簧(3)上沿靠近或远离所述质量块(2)的方向移动，以改变所述锁止机构(7)卡持在所述弹簧(3)上的位置，并改变所述弹簧(3)的有效圈数。

2.如权利要求1所述的自适应变刚度调谐质量阻尼器，其特征在于，所述锁止机构(7)为杆件(70)，所述调节装置(4)包括：

螺母(40)，其固定于所述壳体(1)上；

螺栓(41)，其一端螺接于所述螺母(40)上，另一端与所述杆件(70)连接，并伸入所述弹簧(3)内；所述杆件(70)的两端分别伸出所述弹簧(3)的两个相邻的节距外；

调节器(43)，其与所述螺栓(41)远离所述杆件(70)的一端连接，并用于通过驱动所述螺栓(41)带动所述杆件(70)旋转，以改变所述杆件(70)卡持在所述弹簧(3)上的位置。

3.如权利要求2所述的自适应变刚度调谐质量阻尼器，其特征在于，所述杆件(70)倾斜设置，且所述杆件(70)的倾斜角与所述弹簧(3)的螺旋倾角大致相等。

4.如权利要求1所述的自适应变刚度调谐质量阻尼器，其特征在于：

所述锁止机构(7)包括两个卡勾(71)，两个所述卡勾(71)的长度不相等；

所述壳体(1)上开设有螺纹孔；所述调节装置(4)包括：

套筒(44)，其一端螺接于所述螺纹孔内，另一端套设于所述弹簧(3)外；两个所述卡勾(71)沿所述套筒(44)外圆周方向间隔设置，且两个所述卡勾(71)分别卡持于所述弹簧(3)的两个相邻的节距内；

调节器，其与所述套筒(44)连接，并用于通过驱动所述套筒(44)带动所述卡勾(71)旋转，以改变所述卡勾(71)卡持在所述弹簧(3)上的位置。

5.如权利要求4所述的自适应变刚度调谐质量阻尼器，其特征在于，所述卡勾(71)呈L型，所述卡勾(71)的一端与所述套筒(44)连接，另一端伸入所述弹簧(3)的内，以卡持所述弹簧(3)。

6.如权利要求1所述的自适应变刚度调谐质量阻尼器，其特征在于，该自适应变刚度调谐质量阻尼器还包括控制装置，所述控制装置与所述调节装置(4)连接，所述控制装置用于根据所述工程结构的振动频率，获取所述弹簧(3)的有效圈数，并控制所述调节装置(4)将所述弹簧(3)的圈数调整至所述有效圈数，以使所述质量块(2)与所述工程结构达到共振。

7.如权利要求6所述的自适应变刚度调谐质量阻尼器，其特征在于，采用如下公式计算所述弹簧(3)的有效圈数n：

式中：f为所述工程结构的振动频率；K为所述弹簧(3)的刚度；m为所述质量块(2)的质量；G为所述弹簧(3)的切变模量；d为所述弹簧(3)的弹簧丝的直径；D为所述弹簧(3)的最大外径。

8.如权利要求6所述的自适应变刚度调谐质量阻尼器，其特征在于：

该自适应变刚度调谐质量阻尼器还包括检测装置(6)，所述检测装置(6)设于所述质量块(2)上，并用于检测所述质量块(2)的振动频率；

所述控制装置与所述检测装置(6)连接，并用于将所述质量块(2)的振动频率与所述工程结构的振动频率进行比较，判断所述质量块(2)与所述工程结构是否达到共振，并控制所述调节装置(4)执行相应的动作。