[发明专利]一种位移放大式自复位SMA-粘弹性复合减振装置及方法

权利要求书

1.一种位移放大式自复位SMA-粘弹性复合减振装置，其特征在于，包括上复合钢板(1)、下复合钢板(2)、位移放大齿轮组和SMA自复位复合装置；

所述上复合钢板(1)与下复合钢板(2)相互插合并能够沿轴向位移，上复合钢板(1)与下复合钢板(2)的侧壁之间填充有多个粘弹性材料垫层；

所述SMA自复位复合装置包括约束钢板(5)、SMA棒材(13)、SMA丝材、传力滑块(14)和传力钢条(12)；

所述约束钢板(5)固定在上复合钢板(1)的外侧壁，约束钢板(5)沿位移方向间隔设置有两个滑槽，两个传力滑块(14)对应设置在两个滑槽中，多个SMA棒材(13)的两端与两个传力滑块(14)固接，传力钢条(12)位于两个传力滑块(14)之间，传力钢条(12)的两端与传力滑块(14)抵接，传力钢条(12)的两端设置有导向延长段，导向延长段穿过传力滑块(14)，传力钢条(12)通过位移放大齿轮组与上复合钢板啮合连接，SMA丝材的一端与位移放大齿轮组连接，另一端与上复合钢板(1)连接。

2.根据权利要求1所述的一种位移放大式自复位SMA-粘弹性复合减振装置，其特征在于，所述传力滑块的两端水平伸出滑槽，两个传力滑块的两端分别通过多个SMA棒材(13)连接，并且传力滑块的两端均设置有传力钢板。

3.根据权利要求2所述的一种位移放大式自复位SMA-粘弹性复合减振装置，其特征在于，所述位移放大齿轮组包括齿条，以及同轴固定的大齿轮和小齿轮；

所述传力钢板和下复合钢板(2)的侧壁上均设置有齿条，两个齿条沿上复合钢板(1)位移方向平行设置，大齿轮和小齿轮通过转轴设置在上复合钢板(1)的外侧壁上，大齿轮与下复合钢板(2)的齿条啮合，小齿轮与传力钢板的齿条啮合。

4.根据权利要求3所述的一种位移放大式自复位SMA-粘弹性复合减振装置，其特征在于，所述下复合钢板(2)包括下基板，以及设置在其顶面的多个套筒，多个套筒沿矩形间隔分布并向上延伸，横向相邻的两个套筒通过横向钢板连接，所述齿条设置套筒侧壁上，横向相邻的两个套筒的齿套相对设置。

5.根据权利要求4所述的一种位移放大式自复位SMA-粘弹性复合减振装置，其特征在于，所述上复合钢板(1)包括上基板，以及设置在其底面的多块插合钢板，各插合钢板分别设置在套筒中以及相邻套筒之间，多个粘弹性材料垫层分别固定在各插合钢板与套筒之间。

6.根据权利要求1所述的一种位移放大式自复位SMA-粘弹性复合减振装置，其特征在于，所述位移放大齿轮组的端面设置有多个同心套设的圆环，圆环上均布有多个锚点，多个SMA丝材的端部与不同的锚点固定，多个SMA丝材的另一端与多个传力钢板(4)连接，多个传力钢板设置在位移放大齿轮组上下两侧并与上复合钢板(1)的侧壁固接。

7.根据权利要求1所述的一种位移放大式自复位SMA-粘弹性复合减振装置，其特征在于，所述SMA棒材(13)的端部通过螺帽与传力滑块连接，并且SMA棒材(13)的端部设置有刻度线，用于控制SMA棒材的预应力。

8.根据权利要求1所述的一种位移放大式自复位SMA-粘弹性复合减震装置，其特征在于，所述传力钢条(12)的导向延长段长度与滑槽的长度相同。

9.根据权利要求1所述的一种位移放大式自复位SMA-粘弹性复合减振装置，其特征在于，所述两个传力滑块分别与两个滑槽相互靠近的一端抵接。

10.一种权利要求1-9任一项所述的一种位移放大式自复位SMA-粘弹性复合减震装置的减振方法，其特征在于，

当上复合钢板(1)和下复合钢板(2)受到小幅度振动位移时，上复合钢板(1)和下复合钢板(2)之间的粘弹性材料垫层发生剪切变形，消耗震动能量，位移放大旋齿组转动使SMA丝材和SMA棒材发生延长变形，给复合减震装置提供自复位能力；

当上复合钢板(1)和下复合钢板(2)受到大幅度振动位移时，粘弹性材料垫层发生剪切变形，位移放大旋齿组转动使SMA丝材和SMA棒材在大幅度位移发生延长变形，并与多个粘弹性材料垫层共同耗能，同时给复合减震装置提供自复位能力。