專利名稱：一種桿式壓電摩擦阻尼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鋼結(jié)構(gòu)的減振控制領(lǐng)域，特別是提出了一種新型桿式壓電摩擦阻尼器，該裝置對(duì)于高層、大跨和海洋平臺(tái)等鋼結(jié)構(gòu)形式都適用，對(duì)結(jié)構(gòu)在地震和風(fēng)振等作用下的動(dòng)力反應(yīng)可以起到有效的控制。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的壓電摩擦阻尼器或是需要設(shè)置額外的連接板、桿件及外接電源等附屬器件；或是適用于傳統(tǒng)的工業(yè)與民用建筑，對(duì)于需要開(kāi)敞空間的大跨結(jié)構(gòu)并不適用；或是在應(yīng)用的過(guò)程中，對(duì)于施工和后期維護(hù)有較高的要求。本實(shí)用新型阻尼裝置可在不改變結(jié)構(gòu)構(gòu)造的同時(shí)降低結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)；裝置構(gòu)造簡(jiǎn)單，耗電量少，不需連接高壓電源，施工更為 簡(jiǎn)單易行；可實(shí)現(xiàn)多種滯回特性的阻尼減振控制；由于阻尼器不需要額外的連接裝置，因此適用范圍更為廣泛。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述技術(shù)方案的缺陷，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)多種滯回特性的阻尼減振控制的桿式壓電摩擦阻尼器；特殊的桿狀外形，對(duì)于網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的建筑物特別適用，解決了傳統(tǒng)摩擦阻尼器在應(yīng)用中需大量連接件和施工不便的難題，可以在不改變建筑物結(jié)構(gòu)構(gòu)造的前提下，降低建筑物的動(dòng)力響應(yīng)。上述目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種桿式壓電摩擦阻尼器，包括，外罩、摩擦片、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器罩體、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器、金屬桿件I、金屬桿件II、彈簧、傳感器、控制器和電源；壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器罩體套置在金屬桿件II上；壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器罩體兩側(cè)的頂部為等腰梯形；壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器設(shè)置于壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器罩體內(nèi)部，且套置金屬桿件II上；外罩套置在壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器罩體上，且底部設(shè)置有用于金屬桿件II伸出的通孔；外罩兩側(cè)面內(nèi)壁與壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器罩體接觸處設(shè)置有摩擦片，外罩兩端內(nèi)壁設(shè)置有墊層；傳感器設(shè)置于金屬桿件II頂端軸心位置，金屬桿件I和金屬桿件II軸心在一條直線上；外罩頂部?jī)?nèi)壁金屬桿件I軸心位置與傳感器連接；彈簧兩端分別與外罩頂部?jī)?nèi)壁中心點(diǎn)及下端中心點(diǎn)相連，傳感器、控制器、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器和電源通過(guò)電路連接；金屬桿件II設(shè)置有用于容納電線的通孔。上述說(shuō)明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚地了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本實(shí)用新型的上述及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下。

圖I本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
[0007]如圖I所示的一種桿式壓電摩擦阻尼器，包括，外罩I、摩擦片2、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器罩體3、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器4、金屬桿件I 5、金屬桿件II 6、彈簧7、傳感器8、控制器9和電源10 ;壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器罩體3套置在金屬桿件II 6上；壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器罩體3兩側(cè)的頂部為等腰梯形；壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器4設(shè)置于壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器罩體3內(nèi)部，且壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器4與壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器罩體3頂部和底部緊密結(jié)合；壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器4和壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器罩體3形成整體套置在金屬桿件II 6上；外罩I套置在壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器罩體3上，且底部設(shè)置有用于金屬桿件II 6伸出的通孔；外罩I兩側(cè)面內(nèi)壁與壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器罩體3接觸處設(shè)置有摩擦片2 ;外罩I的兩端內(nèi)壁設(shè)置有用于緩沖桿件與內(nèi)壁接觸時(shí)造成的擠壓作用的墊層；傳感器8設(shè)置于金屬桿件II 6頂端軸心；外罩I頂部外壁中心位置設(shè)置有金屬桿件I 5，且金屬桿件I 5和金屬桿件II 6軸心在一條直線上；外罩I頂部?jī)?nèi)壁金屬桿件I軸心位置與傳感器8連接；彈簧7兩端分別與外罩I頂部?jī)?nèi)壁中心點(diǎn)及傳感器8中心點(diǎn)相連，傳感器8、控制器9、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器4和電源10通過(guò)電路互相連接；連通傳感器8、控制器9、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器4和電源10的電路設(shè)置于金屬桿件II 6的通孔內(nèi)。采用上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)用新型一種桿式壓電摩擦阻尼器，通過(guò)設(shè)置于外罩I外壁頂端的金屬桿件I 5感受外界力的變化，傳感器8通過(guò)測(cè)量設(shè)置于金屬桿件I 5軸心位置變化情況及阻尼器受力，傳感器8將收集到的位移和力的信號(hào)傳遞給控制器9 ;控制器9經(jīng)過(guò)分析得到的電信號(hào)，然后控制電源10(電池組)供給壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器4的電量，進(jìn)而控制壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器4的形變程度；由于壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器4頂端和底部與壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器罩體3緊密結(jié)合，且壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器罩體3兩側(cè)頂部為等腰梯形，進(jìn)而壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器3的形變能夠帶動(dòng)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器罩體3產(chǎn)生形變，使壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器罩體3兩側(cè)梯形頂部與設(shè)置于外套I內(nèi)壁的摩擦片2的壓力產(chǎn)生變化，實(shí)現(xiàn)了壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器罩體3與外套I內(nèi)壁摩擦系數(shù)的改變，進(jìn)而增加壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器罩體3與外套I內(nèi)壁的摩擦耗能；從而迅速的調(diào)節(jié)壓電驅(qū)動(dòng)器4的工作狀態(tài)，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)阻尼器的摩擦阻力。本實(shí)用新型桿式壓電摩擦阻尼器通過(guò)兩端的金屬桿件來(lái)與外部結(jié)構(gòu)相連；進(jìn)而可替代結(jié)構(gòu)中的桿件，在不改變結(jié)構(gòu)構(gòu)造的同時(shí)降低結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)；裝置構(gòu)造簡(jiǎn)單，耗電量少，不需連接高壓電源，施工更為簡(jiǎn)單易行；可實(shí)現(xiàn)多種滯回特性的阻尼減振控制；由于不需要額外的連接裝置，因此適用范圍更為廣泛。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上訴揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種桿式壓電摩擦阻尼器，其特征在于包括，外罩(I)、摩擦片(2)、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器罩體(3)、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器(4)、金屬桿件I (5)、金屬桿件II (6)、彈簧(7)、傳感器(8)、控制器(9)和電源(10);所述的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器罩體(3)套置在金屬桿件II (6)上；所述的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器罩體(3)兩側(cè)的頂部為等腰梯形；所述的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器(4)設(shè)置于壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器罩體(3)內(nèi)部，且套置在金屬桿件II (6)上；所述的外罩(I)套置在壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器罩體(3)上，且底部設(shè)置有用于金屬桿件II (6)伸出的通孔；所述的外罩(I)兩側(cè)面內(nèi)壁與壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器罩體(3)接觸處設(shè)置有摩擦片(2)，外罩(I)兩端內(nèi)壁設(shè)置有墊層；所述的傳感器(8)設(shè)置于金屬桿件II (6)頂端軸心位置，所述的金屬桿件I (5)和金屬桿件II (6)軸心在一條直線上；所述的外罩(I)頂部?jī)?nèi)壁金屬桿件I (5)軸心位置與傳感器(8)連接；彈簧(7)兩端分別與外罩⑴頂部?jī)?nèi)壁中心點(diǎn)及下端中心點(diǎn)相連，所述的傳感器(8)、控制器(9)、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器⑷和電源(10)通過(guò)電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種桿式壓電摩擦阻尼器，其特征在于所述的金屬桿件II (6)設(shè)置有用于容納電線的通孔。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種桿式壓電摩擦阻尼器。通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)感知外界激勵(lì)和變形的變化，并迅速調(diào)節(jié)壓電驅(qū)動(dòng)器的工作狀態(tài)，通過(guò)改變壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器的變形，來(lái)調(diào)節(jié)壓電驅(qū)動(dòng)器罩體的變形，使壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器罩體與外罩內(nèi)壁接觸處的接觸壓力發(fā)生改變，從而實(shí)時(shí)地調(diào)節(jié)阻尼器的摩擦阻力。阻尼器通過(guò)兩端的金屬桿件與外部結(jié)構(gòu)相連；壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器固定在壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器罩體內(nèi)，與裝置內(nèi)的金屬桿件相固定，電源線通過(guò)預(yù)留在右端桿件內(nèi)的孔洞與電池組相連；該阻尼器可在不改變結(jié)構(gòu)構(gòu)造的同時(shí)降低結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)；裝置構(gòu)造簡(jiǎn)單，耗電量少，不需連接高壓電源，施工更為簡(jiǎn)單易行。
文檔編號(hào)E02B17/00GK202483026SQ201220100819
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月16日
發(fā)明者崔俊偉, 徐 徹, 楊飏 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)