[发明专利]一种自适应变刚度调谐质量阻尼器

说明书

本申请涉及一种自适应变刚度调谐质量阻尼器，涉及工程结构减振技术领域，其包括壳体、质量块、阻尼机构、调节装置和锁止机构，壳体用于与工程结构连接，且其内具有收容空间；质量块位于收容空间内，且其上连接有弹簧；阻尼机构组设于收容空间内；调节装置一端组设于壳体上，另一端与弹簧活动连接；锁止机构与调节装置连接，并卡持于弹簧上；以及，调节装置用于旋转，带动锁止机构在弹簧上沿靠近或远离质量块的方向移动，以改变锁止机构卡持在弹簧上的位置，并改变弹簧的有效圈数。从而达到改变调谐质量阻尼器的振动频率的目的。

技术领域

本申请涉及工程结构减振技术领域，特别涉及一种自适应变刚度调谐质量阻尼器。

背景技术

随着社会经济的快速发展，工程结构正朝着高耸、大跨、轻质和高强的方向发展，结构刚度和阻尼相对较小，在动荷载作用下结构动力反应不断增大，使其难于满足结构的安全性、舒适性和实用性的要求。调谐质量阻尼器(TMD)一般由质量块、弹簧和阻尼器组成，由于其结构简单、使用方便、成本低等优点，广泛应用于工程结构振动控制。

TMD通常只有在激励振动包含一个主要频率分量的情况下或者很窄的频率带情况下才能起到良好的效果，然而对于随机激励的多自由度系统来说，单纯应用TMD要达到减振的目的，会是复杂和困难的。一般的调谐质量阻尼器采用离散化的设计，针对某一价固有频率或者较窄频率范围设计的TMD具有很好的减振效果。然而当激励在一个较宽的频率范围的时候，TMD的减振效果显降低。TMD系统对工程结构振动反应控制的关键是将TMD系统的自振频率调谐到工程结构的自振频率上。

但是，随着时间的推移，工程结构的一些性能会发生变化，工程结构的自振频率也会随之发生改变，从而降低了TMD系统对结构的控制作用。

发明内容

本申请实施例提供一种自适应变刚度调谐质量阻尼器，以解决相关技术中调谐质量阻尼器的振动频率无法自适应随工程结构的振动频率的改变而改变，具有较大局限性的问题。

第一方面，提供了一种自适应变刚度调谐质量阻尼器，其包括：

壳体，其用于与工程结构连接，且其内具有收容空间；

质量块，其位于所述收容空间内，且其上连接有弹簧；

阻尼机构，其组设于所述收容空间内；

调节装置，其一端组设于所述壳体上，另一端与所述弹簧活动连接；

锁止机构，其与所述调节装置连接，并卡持于所述弹簧上；以及，

所述调节装置用于旋转，带动所述锁止机构在所述弹簧上沿靠近或远离所述质量块的方向移动，以改变所述锁止机构卡持在所述弹簧上的位置，并改变所述弹簧的有效圈数。

一些实施例中，所述锁止机构为杆件，所述调节装置包括：

螺母，其固定于所述壳体上；

螺栓，其一端螺接于所述螺母上，另一端与所述杆件连接，并伸入所述弹簧内；所述杆件的两端分别伸出所述弹簧的两个相邻的节距外；

调节器，其与所述螺栓远离所述杆件的一端连接，并用于通过驱动所述螺栓带动所述杆件旋转，以改变所述杆件卡持在所述弹簧上的位置。

一些实施例中，所述杆件倾斜设置，且所述杆件的倾斜角与所述弹簧的螺旋倾角大致相等。

一些实施例中：

所述锁止机构包括两个卡勾，两个所述卡勾的长度不相等；

所述壳体上开设有螺纹孔；所述调节装置包括：

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